CN113990541A - 一种去除放射性污染沉积氧化物的方法 - Google Patents

一种去除放射性污染沉积氧化物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113990541A
CN113990541A CN202111049941.0A CN202111049941A CN113990541A CN 113990541 A CN113990541 A CN 113990541A CN 202111049941 A CN202111049941 A CN 202111049941A CN 113990541 A CN113990541 A CN 113990541A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
reducing
decontamination
detergent
oxidation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111049941.0A
Other languages
English (en)
Inventor
武明亮
崔玉杰
王永仙
郭丽潇
邓少刚
赵伟
高志婷
梁栋
高亚华
张宇航
郭奇
张义
牛强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Institute for Radiation Protection
Original Assignee
China Institute for Radiation Protection
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Institute for Radiation Protection filed Critical China Institute for Radiation Protection
Priority to CN202111049941.0A priority Critical patent/CN113990541A/zh
Publication of CN113990541A publication Critical patent/CN113990541A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/001Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

本发明属于放射性去污技术领域,涉及一种去除放射性污染沉积氧化物的方法。所述的方法包括如下步骤:(1)部件的氧化去污剂溶液氧化去污;(2)部件的漂洗;(3)部件的还原去污剂溶液还原去污;(4)部件的漂洗;(5)部件的晾干。利用本发明的去除放射性污染沉积氧化物的方法,能够在传统化学去污技术的基础上,去除注锌反应堆部件表面沉积的金属氧化物,且不损伤基体。

Description

一种去除放射性污染沉积氧化物的方法
技术领域
本发明属于放射性去污技术领域,涉及一种去除放射性污染沉积氧化物的方法。
背景技术
反应堆一回路主工艺系统的材料上沉积的活化腐蚀产物是核电站集体剂量的主要诱因,采用一回路注锌,对PWSCC、材料表面氧化膜生长以及腐蚀产物的释放速率均有很好的抑制作用,但同时也改变了一回路氧化膜的物理化学特性。在高温高压的条件下,材料表面形成形式为AB2O4的尖晶石结构的双层氧化膜,锌离子能置换出尖晶石结构内层中的铁、钴、镍等离子,并在加氢的条件下,形成氧化物颗粒尺寸小,结合紧密的氧化膜。由于辐射防护的要求,在核电厂停堆大修期间,反应堆一回路部分设备检修拆卸下的部件需要去污,去除其表面沉积的金属氧化物。
中国专利申请CN 101714414 A描述了一种涉及马氏体不锈钢的放射性去污工艺,采用氧化-还原的去污剂,大大降低马氏体不锈钢部件的放射性污染程度并确保其可重复使用,保证了相关工作人员的身体健康,有效减少了放射性废物的产生。但该工艺只适用于马氏体不锈钢的放射性去污。
中国专利申请CN 107828524 A描述了一种核污染清洗去污剂及其制备方法,该核污染清洗去污剂主要是由去离子水、柠檬酸、EDTA-4钠盐、油酸三乙醇胺、苯甲酸钠、缓蚀剂、消泡剂、乙醇、pH调节剂组成,通过原料混合→搅拌→溶解→包装而制得成品。但该去污剂只适用于核电站放射性污染构件的核污染去污。
中国专利申请CN 1988051 A描述了一种核设施放射性污染去污剂及去污方法,其以硝酸、(NH4)2Ce(NO3)6混合液为去污介质进行超声去污,但这种去污剂及去污方法不适用于注锌反应堆的部分部件。
注锌反应堆中的沉积金属氧化物的物化特性与一般压水堆中的沉积氧化物显著不同,现有的放射性污染去污方法难以满足注锌反应堆放射性污染沉积氧化物的去污要求,即:去除沉积氧化物的效率大于99%,且不损伤基体。
发明内容
本发明的目的是提供一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,以能够在传统化学去污技术的基础上,去除注锌反应堆部件表面沉积的金属氧化物,且不损伤基体。
为实现此目的,在基础的实施方案中,本发明提供一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,所述的方法包括如下步骤:
(1)部件的氧化去污剂溶液氧化去污;
(2)部件的漂洗;
(3)部件的还原去污剂溶液还原去污;
(4)部件的漂洗;
(5)部件的晾干。
在一种优选的实施方案中,本发明提供一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,其中步骤(1)中,采用氧化去污剂溶液将不溶性的低价态金属氧化物氧化为高价的可溶性的离子,所述的氧化去污剂为高锰酸钾和/或过硫酸钾。
在一种更加优选的实施方案中,本发明提供一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,其中所述的氧化去污剂溶液氧化去污的条件为:氧化去污剂在溶液中的质量百分数为0.05-0.75%,溶液pH值为1-3,温度为50-80℃,氧化时间为4-10h。
在一种更加优选的实施方案中,本发明提供一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,其中所述的氧化去污剂溶液氧化去污的条件为:氧化去污剂在溶液中的质量百分数为0.1-0.5%,溶液pH值为1.5-2.5,温度为60-75℃,氧化时间为6-10h。
在一种优选的实施方案中,本发明提供一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,其中步骤(2)和步骤(4)中,采用去离子水对部件进行漂洗,漂洗温度为50-80℃,漂洗时间为0.25-0.5h。
在一种优选的实施方案中,本发明提供一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,其中步骤(3)中,采用还原去污剂溶液将不溶性的高价态金属氧化物还原为低价的可溶性的离子,所述的还原去污剂选自草酸、柠檬酸、抗坏血酸中的一种或几种。
在一种更加优选的实施方案中,本发明提供一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,其中所述的还原去污剂溶液还原去污的条件为:还原去污剂在溶液中的质量百分数为0.05-0.75%,溶液pH值为2-6,温度为50-80℃,还原时间为4-10h。
在一种更加优选的实施方案中,本发明提供一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,其中所述的还原去污剂溶液还原去污的条件为:还原去污剂在溶液中的质量百分数为0.1-0.5%,溶液pH值为3-5,温度为55-75℃,还原时间为5-10h。
在一种优选的实施方案中,本发明提供一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,其中步骤(5)中,将部件吊起于清洗槽上方,晾干部件表面水。
在一种优选的实施方案中,本发明提供一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,其中步骤(1)-步骤(4)均在超声协同作用下进行,超声功率密度为15-35W/cm2,超声频率为15-45KHz。
本发明的有益效果在于,利用本发明的去除放射性污染沉积氧化物的方法,能够在传统化学去污技术的基础上,去除注锌反应堆部件表面沉积的金属氧化物,且不损伤基体。
本发明针对现有放射性污染金属氧化物去污方法的缺陷,开发了一种用于注锌反应堆放射性污染沉积氧化物去污的方法,优化了去污剂的浓度、组分,并针对不同的去污对象设置通用和专用的去污流程、温度、时间,使在不损伤基体金属的前提下,最大程度地去除沉积的金属氧化物,去除率可达99%,从而降低作业人员的辐照剂量。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
实施例1:放射性污染沉积氧化物的去除(一)
本实施例为用于注锌反应堆RNS余热排出泵MP08泵壳放射性污染沉积氧化物去污的方法,具体步骤如下:
(1)氧化去污剂溶液氧化去污:采用质量百分比浓度0.2%的高锰酸钾溶液作为氧化去污剂溶液,硝酸调整溶液的pH值为2。氧化去污控制温度60-75℃,将MP08泵壳放置于去污槽中的支架上固定,在超声协同作用下氧化去污6h,超声功率密度30W/cm2,超声频率40KHz。
(2)漂洗:采用去离子水,于50-70℃下超声协同漂洗40min。
(3)还原去污剂溶液还原去污:采用质量百分比浓度0.2%的草酸溶液作为还原去污剂溶液,氢氧化钠调整溶液的pH值为4.5。还原去污控制温度60-75℃,在超声协同作用下还原去污6h,超声功率密度30W/cm2,超声频率40KHz。
(4)漂洗:采用去离子水,于50-70℃下超声协同漂洗20min。
(5)晾干:将固定MP08泵壳的支架吊至去污槽上部,晾干水分。
MP08泵壳采用上述方法去污后,经擦拭取样测量,表面污染水平从150Bq/cm2降至0.3Bq/cm2,沉积金属氧化物去除率达99.8%;剂量率水平从3000μSv/h降至220μSv/h,减少了92.7%。这说明去除沉积氧化物的效果显著。去污后挂片扫描电镜10000倍显示,无晶间腐蚀,对基体无损伤。
实施例2:放射性污染沉积氧化物的去除(二)
本实施例为用于注锌反应堆稳压器安全阀波纹管放射性污染沉积氧化物去污的方法,具体步骤如下:
(1)氧化去污剂溶液氧化去污:采用质量百分比浓度0.2%的高锰酸钾溶液作为氧化去污剂溶液,硝酸调整溶液的pH值为2.5。氧化去污控制温度60-75℃,将稳压器安全阀波纹管放置于去污槽中的支架上固定,在超声协同作用下氧化去污10h,超声功率密度25W/cm2,超声频率30KHz。
(2)漂洗:采用去离子水,于60-80℃下超声协同漂洗30min。
(3)还原去污剂溶液还原去污:采用质量百分比浓度0.2%的草酸加质量百分比浓度0.2%的柠檬酸溶液作为还原去污剂溶液,氢氧化钠调整溶液的pH值为5。还原去污控制温度60-80℃,在超声协同作用下还原去污10h,超声功率密度25W/cm2,超声频率30KHz。
(4)漂洗:采用去离子水,于60-80℃下超声协同漂洗30min。
(5)晾干:将固定稳压器安全阀波纹管的支架吊至去污槽上部,晾干水分。
稳压器安全阀波纹管采用上述方法去污后,经擦拭取样测量,表面污染水平从500Bq/cm2降至0.5Bq/cm2,沉积金属氧化物去除率达99.9%;剂量率水平从4000μSv/h降至500μSv/h,减少了87.5%。这说明去除沉积氧化物的效果显著。去污后挂片扫描电镜10000倍显示,无晶间腐蚀,对基体无损伤。
实施例3:放射性污染沉积氧化物的去除(三)
本实施例为用于注锌反应堆PV01截止阀阀芯放射性污染沉积氧化物去污的方法,具体步骤如下:
(1)氧化去污剂溶液氧化去污:采用质量百分比浓度0.2%的过硫酸钾溶液作为氧化去污剂溶液,硝酸调整溶液的pH值为1.5。氧化去污控制温度60-75℃,将PV01截止阀阀芯放置于去污槽中的支架上固定,在超声协同作用下氧化去污8h,超声功率密度35W/cm2,超声频率45KHz。
(2)漂洗:采用去离子水,于60-80℃下超声协同漂洗30min。
(3)还原去污剂溶液还原去污:采用质量百分比浓度0.5%的柠檬酸溶液,氢氧化钠调整溶液的pH值为4.5。还原去污控制温度55-75℃,在超声协同作用下还原去污8h,超声功率密度35W/cm2,超声频率45KHz。
(4)漂洗:采用去离子水,于60-80℃下超声协同漂洗30min。
(5)晾干:将PV01截止阀阀芯的支架吊至去污槽上部,晾干水分。
PV01截止阀阀芯采用上述方法去污后,经擦拭取样测量,表面污染水平从260Bq/cm2降至0.8Bq/cm2,沉积金属氧化物去除率达99.7%;剂量率水平从3500μSv/h降至360μSv/h,减少了89.7%。这说明去除沉积氧化物的效果显著。去污后挂片扫描电镜10000倍显示,无晶间腐蚀,对基体无损伤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本发明的举例说明,本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施,而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此,描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明,任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种去除放射性污染沉积氧化物的方法,其特征在于,所述的方法包括如下步骤:
(1)部件的氧化去污剂溶液氧化去污;
(2)部件的漂洗;
(3)部件的还原去污剂溶液还原去污;
(4)部件的漂洗;
(5)部件的晾干。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中,采用氧化去污剂溶液将不溶性的低价态金属氧化物氧化为高价的可溶性的离子,所述的氧化去污剂为高锰酸钾和/或过硫酸钾。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的氧化去污剂溶液氧化去污的条件为:氧化去污剂在溶液中的质量百分数为0.05-0.75%,溶液pH值为1-3,温度为50-80℃,氧化时间为4-10h。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的氧化去污剂溶液氧化去污的条件为:氧化去污剂在溶液中的质量百分数为0.1-0.5%,溶液pH值为1.5-2.5,温度为60-75℃,氧化时间为6-10h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)和步骤(4)中,采用去离子水对部件进行漂洗,漂洗温度为50-80℃,漂洗时间为0.25-0.5h。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中,采用还原去污剂溶液将不溶性的高价态金属氧化物还原为低价的可溶性的离子,所述的还原去污剂选自草酸、柠檬酸、抗坏血酸中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述的还原去污剂溶液还原去污的条件为:还原去污剂在溶液中的质量百分数为0.05-0.75%,溶液pH值为2-6,温度为50-80℃,还原时间为4-10h。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述的还原去污剂溶液还原去污的条件为:还原去污剂在溶液中的质量百分数为0.1-0.5%,溶液pH值为3-5,温度为55-75℃,还原时间为5-10h。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(5)中,将部件吊起于清洗槽上方,晾干部件表面水。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)-步骤(4)均在超声协同作用下进行,超声功率密度为15-35W/cm2,超声频率为15-45KHz。
CN202111049941.0A 2021-09-08 2021-09-08 一种去除放射性污染沉积氧化物的方法 Pending CN113990541A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111049941.0A CN113990541A (zh) 2021-09-08 2021-09-08 一种去除放射性污染沉积氧化物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111049941.0A CN113990541A (zh) 2021-09-08 2021-09-08 一种去除放射性污染沉积氧化物的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113990541A true CN113990541A (zh) 2022-01-28

Family

ID=79735445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111049941.0A Pending CN113990541A (zh) 2021-09-08 2021-09-08 一种去除放射性污染沉积氧化物的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113990541A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2600203A1 (fr) * 1986-06-17 1987-12-18 Lemmens Godfried Procede pour la decontamination des materiaux a contamination radioactive
US5322644A (en) * 1992-01-03 1994-06-21 Bradtec-Us, Inc. Process for decontamination of radioactive materials
CN101714414A (zh) * 2009-11-13 2010-05-26 核电秦山联营有限公司 一种马氏体不锈钢的放射性去污工艺
JP2014142328A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Korea Atomic Energy Research Inst 金属表面固着性放射能汚染酸化膜除去のための錯化剤非含有化学除染剤及びそれを用いた化学除染方法
CN112700900A (zh) * 2020-12-10 2021-04-23 中国辐射防护研究院 一种注锌反应堆部件放射性沉积氧化物的清洗方法
CN113105955A (zh) * 2021-03-31 2021-07-13 山东核电有限公司 一种用于ap1000反应堆一回路部件放射性污染沉积氧化物的去污配方和去污方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2600203A1 (fr) * 1986-06-17 1987-12-18 Lemmens Godfried Procede pour la decontamination des materiaux a contamination radioactive
US5322644A (en) * 1992-01-03 1994-06-21 Bradtec-Us, Inc. Process for decontamination of radioactive materials
CN101714414A (zh) * 2009-11-13 2010-05-26 核电秦山联营有限公司 一种马氏体不锈钢的放射性去污工艺
JP2014142328A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Korea Atomic Energy Research Inst 金属表面固着性放射能汚染酸化膜除去のための錯化剤非含有化学除染剤及びそれを用いた化学除染方法
CN112700900A (zh) * 2020-12-10 2021-04-23 中国辐射防护研究院 一种注锌反应堆部件放射性沉积氧化物的清洗方法
CN113105955A (zh) * 2021-03-31 2021-07-13 山东核电有限公司 一种用于ap1000反应堆一回路部件放射性污染沉积氧化物的去污配方和去污方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112700900A (zh) 一种注锌反应堆部件放射性沉积氧化物的清洗方法
CN113105955A (zh) 一种用于ap1000反应堆一回路部件放射性污染沉积氧化物的去污配方和去污方法
EP1054413B1 (en) Method of chemically decontaminating components of radioactive material handling facility and system for carrying out the same
JP5651754B2 (ja) 金属表面固着性放射能汚染酸化膜除去のための錯化剤非含有化学除染剤及びそれを用いた化学除染方法
JP2014044190A (ja) 原子力プラントの構成部材への貴金属付着方法
TW201131581A (en) Method for surface-decontamination
CN101714414A (zh) 一种马氏体不锈钢的放射性去污工艺
CH642475A5 (de) Verfahren zur chemischen dekontamination von bauteilen.
CN113990541A (zh) 一种去除放射性污染沉积氧化物的方法
JP2016102727A (ja) 原子力プラントの炭素鋼部材への放射性核種付着抑制方法及び皮膜形成装置
EP2180483B1 (en) Method of inhibiting adhesion of radioactive substance
JP3587161B2 (ja) 水質制御方法
CN112662485A (zh) 用于核电反应堆部件去污的去污剂制备方法及使用方法
JP2015158486A (ja) 原子力プラントの構造部材への貴金属付着方法
JP2003090897A (ja) 炭素鋼部材の化学除染方法及びその装置
JP6751044B2 (ja) 原子力プラントの炭素鋼部材への貴金属の付着方法、及び原子力プラントの炭素鋼部材への放射性核種の付着抑制方法
EP0164988A1 (en) Method of decontaminating metal surfaces
JP3840073B2 (ja) 化学除染液の処理方法及びその装置
CN112176393B (zh) 一种电化学去污电解液及其制备方法和应用
US20220213601A1 (en) Method for adhering noble metal to carbon steel member of nuclear power plant and method for preventing adhesion of radionuclides to carbon steel member of nuclear power plant
KR101196434B1 (ko) 마이크로 버블을 이용한 방사성 오염물 침착 금속재의 오염 제거방법 및 이를 위한 처리장치
CN113737191A (zh) 一种低碳马氏体镍铬不锈钢的去污方法
JP2011149764A (ja) 原子力プラント構成部材の線量低減方法
CN113881513A (zh) 一种用于核电站反应堆部件去污的去污剂及其使用方法
JPH0566999B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20220128

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication