CN213545937U - 放射性表面污染金属腐蚀去污系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了放射性表面污染金属腐蚀去污系统，包括反应箱、加热稳压器和氧化剂药箱；所述反应箱内设置有用于固定待去污零件的零件固定架；所述加热稳压器通过管道与反应箱连通，用于向反应箱内输送超临界水；所述氧化剂药箱通过管道与反应箱连通，用于向反应箱内输送氧化剂。本实用新型通过设置与反应箱连通的加热稳压器和氧化剂药箱，分别向反应箱内输送超临界水和氧化剂，去污系统能够实现将待去污零件浸没在含有氧化剂的超临界水中，既能实现对待去污零件的去污处理，又能大幅度减少二次废物的产生。

Description

放射性表面污染金属腐蚀去污系统

技术领域

本实用新型涉及放射性三废处理技术领域，具体涉及放射性表面污染金属腐蚀去污系统。

背景技术

含有长寿命放射性核素的物质通过物理或者化学的途径沉降在金属表面后使金属带有放射性。由于放射性对于生物圈具有潜在的危险性，因此通常情况下，这些放射性表面污染金属均经过严格的分类、固定、包装，并在严格的监管下进行长期无害化贮存(处置)。从工程经验来看，附着在金属表面的污染层厚度一般不超过100微米，其余金属无放射性。为了减少处置金属的体积，减少处置费用及对后处理厂有限空间的无谓占用，工程上通常采用去污的方式将放射核素从金属表面去除，使少部分危险的放射性核素在富集之后再进行处置，而其余无放射性或者放射性较低的去污后的金属按相关管理规定进行豁免释放或者有限制循环再利用。

现行放射性表面污染金属去污技术主要包括机械去污和化学去污：机械去污主要是利用机械的方式实现表面放射性附着物的剥离，如车、铣、刨、磨、锉、高压水冲洗、激光灼烧、干冰等；化学去污主要利用氧化还原反应的方式实现表面放射性附着物的溶解，如硝酸、硫酸、氢氟酸、醋酸、柠檬酸、高价金属离子等。以上去污方式的去污过程往往伴随着二次废物的产生：机械去污会产生打磨灰尘、废弃冷却液、废水、磨料等，对于对后续放射性三废处理带来一定的压力；化学去污会产生有毒有害的挥发气体、有毒有害的重金属超标废水、高含盐废水等，对于后续放射性三废处理设备寿命带来一定的损害。在大部分情况下，金属去污产生的二次废物的体积大于原金属的体积，去污工作实施的正当性受到挑战。以上问题也是现在核设施退役工程实施中，放射性表面污染金属去污实施技术难度和管理难度之所在。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供放射性表面污染金属腐蚀去污系统，解决现有放射性表面污染金属去污过程中二次废物较多的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

放射性表面污染金属腐蚀去污系统，包括反应箱、加热稳压器和氧化剂药箱；

所述反应箱内设置有用于固定待去污零件的零件固定架；

所述加热稳压器通过管道与反应箱连通，用于向反应箱内输送超临界水；

所述氧化剂药箱通过管道与反应箱连通，用于向反应箱内输送氧化剂。

本实用新型所述超临界水和氧化剂均为现有技术，其中，氧化剂可以是氧气、双氧水、臭氧或有机酸。

本实用新型通过设置与反应箱连通的加热稳压器和氧化剂药箱，分别向反应箱内输送超临界水和氧化剂，去污系统能够实现将待去污零件浸没在含有氧化剂的超临界水中，既能实现对待去污零件的去污处理，又能大幅度减少二次废物的产生。

本实用新型的去污原理如下：

水在超临界状态下具有众多优异的特点：一是具有气体的扩散性，其粘度和表面张力远小于水，具有更高的浸润性，更能有效地携带氧化剂与沉积物进行反应；二是具有气体非极性，这一性质决定了大部分无机盐不能在其内部溶解，而是以沉淀的形式存在；三是氧化剂溶解在超临界水中之后，其活性相比在水中会大幅度增强。特别是腐蚀下来的无机盐不以离子形态存在，而是以沉淀的形式存在，这就可以很方便将放射性核素与溶剂分离开来，而不会形成含有放射性离子的放射性废水。因此在超临界水氛围中加入氧化剂(氧气、双氧水、臭氧、有机酸)会得到比现行水环境去污更强的氧化速度和效果，同时也会大幅度减少二次废物的产生

进一步地，反应箱设置有排液口和进液口，所述排液口和进液口之间通过管道连通，该管道上设置有循环水泵。

进一步地，进液口为氧化剂入口或超临界水入口。

进一步地，排液口的后端设置有过滤器耐压壳，所述过滤器耐压壳内设置有过滤器。

超临界自身氧化性和后加氧化剂对金属进行氧化腐蚀，腐蚀剥离的氧化产物通过过滤器去除。

进一步地，氧化剂药箱上设置有压缩空气进管，所述压缩空气进管用于向氧化剂药箱内通入压缩空气。

本实用新型采用压缩空气将氧化剂输送至反应箱中。

进一步地，压缩空气进管设置在氧化剂药箱的顶部。

进一步地，还包括冷却水槽，所述冷却水槽通过冷却水泵将冷却水输送至加热稳压器内。

进一步地，加热稳压器的顶部设置有喷淋嘴，所述冷却水泵的出口端通过管道与喷淋嘴连通。

进一步地，加热稳压器内设置有加热管。

进一步地，零件固定架包括多个固定板，多个固定板从上到下平行间隔设置，所述待去污零件固定在固定板的顶部。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型通过设置与反应箱连通的加热稳压器和氧化剂药箱，分别向反应箱内输送超临界水和氧化剂，去污系统能够实现将待去污零件浸没在含有氧化剂的超临界水中，既能实现对待去污零件的去污处理，又能大幅度减少二次废物的产生。

2、本实用新型放射性表面污染金属腐蚀去污系统可广泛应用于放射性金属的去污，对减少放射性废物堆处置场的空间占用，和降低处置费用有着重要意义。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为去污系统的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-过滤器，2-冷却水槽，3-冷却水泵，4-喷淋嘴，5-加热管，6-过滤器耐压壳，7-加热稳压器，8-压缩空气进管，9-氧化剂药箱，10-零件固定架，11-循环水泵，12-反应箱，13-待去污零件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1所示，放射性表面污染金属腐蚀去污系统，包括反应箱12、加热稳压器7和氧化剂药箱9；

所述反应箱12内设置有用于固定待去污零件13的零件固定架10，为了便于取放待去污零件13，在反应箱12的顶部设置通槽，且通槽配合设置盖板；

所述加热稳压器7通过管道与反应箱12连通，用于向反应箱12内输送超临界水，具体地：

还包括冷却水槽2，所述冷却水槽2通过冷却水泵3将冷却水输送至加热稳压器7内，所述加热稳压器7的顶部设置有喷淋嘴4，所述冷却水泵3的出口端通过管道与喷淋嘴4连通，加热稳压器7内设置有加热管5；

所述氧化剂药箱9通过管道与反应箱12连通，用于向反应箱12内输送氧化剂，具体地：

所述氧化剂药箱9上设置有压缩空气进管8，所述压缩空气进管8用于向氧化剂药箱9内通入压缩空气，所述压缩空气进管8设置在氧化剂药箱9的顶部；

所述反应箱12设置有排液口和进液口，所述排液口和进液口之间通过管道连通，该管道上设置有循环水泵11；所述进液口为氧化剂入口或超临界水入口。

本实施例的工作过程如下：

将待去污零件13反应箱12中的零件固定架10上进行固定，关闭反应箱12；利用冷却水泵3将冷却水槽2中的冷却水排入加压稳压器7中，并完成系统初期充水。在冷态下对系统进行打压，使其满足超临界水压力要求，并保证系统无泄漏风险。利用加热管5对系统水体进行加热，使系统升温升压，过程中需要通过喷淋嘴4对系统进行调节和稳定。待系统达到预定指标之后，启动循环水泵11，通过压缩空气进管8向系统内注入氧化剂。待系统达到处理指标后，停止加热，系统降温、降压，拆卸待去污零件13，并装入下一批次待去污零件13，进入下一个去污循环。

实施例2：

如图1所示，本实施例基于实施例1，所述排液口的后端设置有过滤器耐压壳6，所述过滤器耐压壳6内设置有过滤器1。

实施例3：

如图1所示，本实施例基于实施例1，所述排液口的后端设置有过滤器耐压壳6，所述过滤器耐压壳6内设置有过滤器1。零件固定架10包括多个固定板，多个固定板从上到下平行间隔设置，所述待去污零件13固定在固定板的顶部。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.放射性表面污染金属腐蚀去污系统，其特征在于，包括反应箱(12)、加热稳压器(7)和氧化剂药箱(9)；

所述反应箱(12)内设置有用于固定待去污零件(13)的零件固定架(10)；

所述加热稳压器(7)通过管道与反应箱(12)连通，用于向反应箱(12)内输送超临界水；

所述氧化剂药箱(9)通过管道与反应箱(12)连通，用于向反应箱(12)内输送氧化剂。

2.根据权利要求1所述的放射性表面污染金属腐蚀去污系统，其特征在于，所述反应箱(12)设置有排液口和进液口，所述排液口和进液口之间通过管道连通，该管道上设置有循环水泵(11)。

3.根据权利要求2所述的放射性表面污染金属腐蚀去污系统，其特征在于，所述进液口为氧化剂入口或超临界水入口。

4.根据权利要求2所述的放射性表面污染金属腐蚀去污系统，其特征在于，所述排液口的后端设置有过滤器耐压壳(6)，所述过滤器耐压壳(6)内设置有过滤器(1)。

5.根据权利要求1所述的放射性表面污染金属腐蚀去污系统，其特征在于，所述氧化剂药箱(9)上设置有压缩空气进管(8)，所述压缩空气进管(8)用于向氧化剂药箱(9)内通入压缩空气。

6.根据权利要求5所述的放射性表面污染金属腐蚀去污系统，其特征在于，所述压缩空气进管(8)设置在氧化剂药箱(9)的顶部。

7.根据权利要求1所述的放射性表面污染金属腐蚀去污系统，其特征在于，还包括冷却水槽(2)，所述冷却水槽(2)通过冷却水泵(3)将冷却水输送至加热稳压器(7)内。

8.根据权利要求7所述的放射性表面污染金属腐蚀去污系统，其特征在于，所述加热稳压器(7)的顶部设置有喷淋嘴(4)，所述冷却水泵(3)的出口端通过管道与喷淋嘴(4)连通。

9.根据权利要求1所述的放射性表面污染金属腐蚀去污系统，其特征在于，所述加热稳压器(7)内设置有加热管(5)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的放射性表面污染金属腐蚀去污系统，其特征在于，所述零件固定架(10)包括多个固定板，多个固定板从上到下平行间隔设置，所述待去污零件(13)固定在固定板的顶部。

Images