CS262649B1 - Elektrolyt na elektrochemicko dekontamináciu povrchov nerezových materiálov - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká elektrochemickéj dekontaminécie nerezových materiálov z jadrovo-energetických zariadení. Podstatou riešenia je dekontaminačný elektrolyt obsahujúci kyseliny šťavelovú a kyselinu sulfosalicylovú, s možným prídavkom kyseliny boritej, na elektrochemickú dekontamináciu povrchov nerezových materiálov. Použitie tohto elektrolytu umožňuje nahradenie doslal neznámých elektrolytov k elektrochemickej dekontaminácii nerez ocelí pri lepšej alebo porovnatelnéj dekontaminačnej účinnosti, lepšej alebo porovnatelnéj kvalitě dekontaminovaného povrchu a pri menšom a výhodnejšie spracovatelnom množstve vzniknutých kvapalných rádioaktívnych odpadov. Riešenie je možné využit v prevádzkach jadrovo-energetických zariadení

Description

262649 2

Vynález rieši elektrochemická dekontamináciu povrchov nerezových raateriálov z prevádzkyjadrovo-energetických zariadení za použitia nového druhu elektrolytu.

Nevyhnutnosť dekontaminácie povrchov zariadení a obkruhov jádrových elektrární vyplýváz nárastu ich povrchovej kontaminácie s dobou prevádzky a z následného zvyšovania radiačnejzátaže prevádzkového personálu. Pre určité zariadenia je najvýhodnejším spósobom dekontamino-vania ich vnútorných povrchov elektrochemická dekontaminácia. Ako elektrolyt sa pri elektro-chemickej dekontaminácii používajú rózne minerálně alebo organické kyseliny, ich soli alebozmesi týchto kyselin a ich solí, v závislosti od spĎsobu dekontaminácie. Tieto elektrolytyvo vSčšej či menšej miere splňajú základné požiadavky, ktoré sú na ne kladené predovšetkýmz hladiska účinnosti dekontaminácie, bezpečnosti práce, kvality povrchu opracovaného materiálupo dekontaminácii a z hladiska minimalizácie vznikajúcich sekundárných RAO. Elektrolytom,ktorý splňa predovšetkým požiadavku na kvalitu povrchu nerezového materiálu po dekontaminácii,je vysokokoncentrovaná kyselina fosforečná (70 %), připadne jej zmes s kyselinou sírovou(60 % Η^ΡΟ^, 20 % H2®°4 a 20 % H2°’‘ Nevýňodou týchto elektrolytov, do ktorých sa pre zlepšenievlastností pridávajú ešte rĎzne organické přídavky, je ich vysoká koncentrácia, a to z hladiskabezpečnosti pri manipulácii s vysokokoncentrovanými silnými kyselinami a predovšetkýmz hladiska množstva vznikajúcich rádioaktivnych odpadov. Ak sa koncentrácia kyseliny fosforeč-nej výraznejšie zniži, klesá účinnost dekontaminácie a podstatné sa zhoršuje kvalita dekonta-minovaného povrchu. K elektrolytickej dekontaminácii sa Sálej používajú zriédená kyselinasírová (5:95), ktorá nevyhovuje pre drsnost a nízku kvalitu povrchu po dekontaminácii,kyselina dusičná (6,11 % až 27,14 %) , s prídavkom 0,42 % fluoridu sodného alebo bez prídavkova konečne kyselina šťavelová (6,3 %). Známe je použitie elektrolytu na báze kyseliny štavelo-vej o zložení 0,4 % kyselina šťavelová, 1,2 % kyselina boritá a 0,1 % čpavok, pričom pri _2 prúdovej hustotě menšej ako 40 mA cm a době dekontaminácie do 10 minút sa udává dekontaminač-ný faktor přibližné 5. Uvedené elektrolyty na báze kyseliny dusičnej, samotná kyselinašťavelová a posledný menovaný elektrolyt nesplňajú požiadavku obnovy alebo zvýšenia kvalitypovrchu základného materiálu po odstránení kontaminovanéj korozněj vrstvy, pretože najmapri nižších prúdových hustotách dochádza ich pĎsobením ku koróznemu napadnutiu odkrytéhozákladného materiálu. V ČSSR se používá k "in šitu" elektrochemickéj dekontaminácii nerezoceli elektrolyt o zložení 1 % kyselina šťavelová, 0,5 % kyselina citrónová a 1,2 % kyselinaboritá (přidávaná iba z bezpečnostných dóvodov prevádzky jádrových elektrární) a pracuje _2 sa pri prúdových hustotách 100 až 200 mA cm , napatí 8 až 12 V a době dekontaminácie přibližné3 minúty. Pri týchto pracovných parametroch dochádza k úplnému odstráneniu kontaminovanéjkorozněj vrstvy, pričom nedochádza ku koróznemu napadnutiu základného materiálu.

Nedostatky vyměňovaných elektrolytov odstraňuje a všetky požiadavky kladené na dekontami-načný elektrolyt na vyššej úrovni než posledný uvedený elektrolyt splňa nový elektrolyt,určený pre elektrochemickú dekontamináciu povrchov nerezových ocelí, ktorý obsahuje 0,2 až1 hmotnostných percent kyseliny šťavelovej, 0,1 až 0,5 hmotnostných percent kyseliny sulfo-salicylovej a 0 až 1, 2 hmotnostných percent kyseliny boritej a ktorého podstatou je zloženiea optimálny poměr a koncentrácia jednotlivých zložiek roztoku, zabezpečujúce dostatočnýdekontaminačný účinok, kvalitný stav povrchu po dekontaminácii a minimálně množstvo vznika-júcich rádioaktivnych odpadov.

Nový, vSčšl účinok sa dosahuje schopnostou dekontaminačného roztoku podlá vynálezuprevádzať do roztoku korozně produkty tvoriace kontaminované vrstvy na nerezových oceliach,pričom rýchlost rozpúšťania týchto vrstiev převyšuje rýchlosť rozpúšťania základného materiálu.V dekontaminačnom elektrolyte podlá vynálezu dochádza v porovnaní s doteraz u ná spoužívanýraelektrolytom pri "ni šitu“ vaňovej elektrochemickéj dekontaminácii k výhodnejšiemu rozloženiuprúdových hustĎt, čo kladné ovplyvňuje účinnost dekontaminácie a kvalitu povrchu po dekontami-nácii, predovšetkým pri použití katody, ktorej celková plocha je menšia ako plocha dekontami-novanoho materiálu. Výhodou dekontaminačného elektrolytu podlá vynálezu je potom vysokádekontaminačná účinnost bez korózneho ohrozenia základného materiálu. Ďalšou výhodou elektro-lytu podlá vynálezu je jeho nízká koncentrácia, vdaka ktorej sa solnost vznikajúcich sekun-dárných kvapalných rádioaktivnych odpadov oproti doteraz používanému elektrolytu znižuje

Claims (1)

1. 3 62649 prakticky na polovicu. Takto vzniknuté rádioaktívne odpady sú zpracovatelné súčasne používa- nou technológíou bitumenácie a navýše kyselina sulfosalicylová, jedna zo zložiek elektrolytu, podlá vynálezu, může prispievat k stabilizátii bitumenového produktu a tým zlepšovat jeho vlastnosti. Pri konkrétnom použití elektrolytu podlá vynálezu, například o koncentrácii 0,5 %kyseliny šťavelovej a 0,2 % kyseliny sulfosalicylovej, bolí reálne kontaminované vzorkynerezových ocelí z prevádzky jadrovej elektrárně typu WER zdekontaminované v laboratórnychpodmienkach, pričom pri době dekontaminácie 3 minúfcy bol pri prúdovej hustotě 100 mA/cmdosiahnutý dekontaminačný faktor 12 až 18 a pri prúdovej hustotě 200 mA/cm dekontaminačnýfaktor váčší ako 20. Uvedený dekontaminačný elektrolyt je možné použit na všetkých jadrovo-energetickýchzariadeniach, na ktorých je potřebné odstraňovat elektrochemickým "in šitu" spňsobom povrchovékontaminované korozně vrstvy z nerezových materiálov. PREDMET VYNÁLEZU Elektrolyt na elektrochemické dekontamináciu povrchov nerezových materiálov vyznačujúcisa tým, že obsahuje 0,2 až 1 % kyseliny šťavelovej, 0,1 až 0,5 % kyseliny sulfosalicylocej, 0 až 1,2 % kyseliny boritej a zbytok do 100 hmotnostnýoh precent tvoří voda.