DE1256513B - Process for the disinfection of metal surfaces contaminated with radioactive corrosion products - Google Patents

Process for the disinfection of metal surfaces contaminated with radioactive corrosion products

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DE1256513B
DE1256513B DEW35090A DEW0035090A DE1256513B DE 1256513 B DE1256513 B DE 1256513B DE W35090 A DEW35090 A DE W35090A DE W0035090 A DEW0035090 A DE W0035090A DE 1256513 B DE1256513 B DE 1256513B
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corrosion
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Norman Michael
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Westinghouse Electric Corp
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Description

BUNDCSREPUBLIE DEUTSCHLANDBUNDCSREPUBLIE DEUTSCHLAND

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

lot.a.:lot.a .:

C 23gC 23g

Nummer: 1256513Number: 1256513

Aitcareichcn: W 35090 VI h/48 d2 16. August 1963Aitcareichcn: W 35090 VI h / 48 d2 August 16, 1963

Auskgctag: 14, Dezember 1967Date of dispatch: December 14, 1967

Verfuhren zur Reinigung radioaktiv verseuchter Oberflächen sind besonders wichtig für den Betrieb von Kernreaktoren, insbesondere strichen, die in einem geschlossenen Kreislauf und nach dem Druck· wasserprinzip arbeiten. Dort bilden sich nämlich $ ständig radioaktive Korrosionsprodukte, die auf die Dauer eine ernsthafte Behinderung des normalen Betriebes doer solchen Reaktoranlage darstellen können, so daß dnc ständige Überwachung von außerordentlicher Wichtigkeit ist, damit eine recht-Kitige Beseitigung der übermäßigen Verseuchung des Kreislaufsystems vorgenommen werden kann.Procedures for cleaning radioactively contaminated surfaces are particularly important for operations of nuclear reactors, especially those in work in a closed circuit and according to the pressure · water principle. That is where $ are formed constantly radioactive corrosion products, which in the long run seriously impair normal functioning Operation doer such a reactor system can represent, so that dnc constant monitoring of It is extremely important that the excessive contamination is properly removed the circulatory system can be made.

Die Notwendigkeit, den in Kernkraftwerken erzeugten Strom zu vet billigen und damit den Betrieb von Kernkraftwerken wirtschaftlich interessant zu machen, führt dahin, die Konstruktion von Kernkraftwerken ohne Gefährdung der Sicherheit auf Grund der bisherigen Erfahrungen $0 einfach wie möglich zu hallen. Dazu gehört auch, daß Bctriebsstiilsctzungcn, wie z. B. zum Zwecke der Entseuchung »0 der Kreisläufe, so kurz wie möglich gehalten werden. Weiterhin ist es erstrebenswert, die Anlagen zur Aufnahme von radioaktiven Abfallstoffen zu verkleinern.The need to vet the electricity generated in nuclear power plants and thus the operation of nuclear power plants to be economically interesting make leads to the construction of nuclear power plants without endangering safety Based on previous experience $ 0 just like possible to reverberate. This also means that operating supports, such as B. for the purpose of disinfection »0 the cycles should be kept as short as possible. Furthermore, it is desirable to use the facilities for Downsize uptake of radioactive waste.

In Erkenntnis dieser Notwendigkeiten wurde ein sj neues Verfahren zum Entseuchen von mit radioaktiven Korrosiomorodukten verunreinigten Metall· oberflächen, insbesondere bei Kernreaktoren und Kernkraftwerken, entwickelt, bei dem erfindungsgemiß die Oberflächen kontinuierlich mit einer ver- y> dünnten, wäßriges Ammoniumbifluorid, mindestens, einen Korrosionsinhibitor, vorzugsweise saures KaIiumphthalat, Aminoniumbenzoat, Ammomumsaliey-Iat, Natriumbcnzoat oder Natriumsalicylat, und gegebenenfalls Ammoniutndihydrogenphosphat ent· haltenden Losung gespült werden.In recognition of these needs a sj new method for decontaminating contaminated with radioactive Korrosiomorodukten metal · surfaces has been, particularly in nuclear reactors and nuclear power plants, developed in which the surfaces erfindungsgemiß continuously at a comparable y> thinned, aqueous ammonium bifluoride, at least, a corrosion inhibitor, preferably acid potassium phthalate, ammonium benzoate, ammonium salicylate, sodium benzoate or sodium salicylate, and optionally a solution containing ammonium dihydrogen phosphate, can be rinsed.

Als Korrosionsinhibitor kann die Lösung auch 2wd oder mehrere solcher Verbindungen wie saures Kaliumphlhalat, Ammomumbeazoat, Ammonium· satizilat. Natriumbcnzoat und Natriumsalizilat enthalten. Dieser wißrigcn Spö!lösung kann «jsäulkh als Detergent Ammoniumdihydrogenphosphat beigegeben werden.As a corrosion inhibitor, the solution can also be 2wd or more such compounds as acidic Potassium phthalate, ammomumbeazoate, ammonium satizilat. Contains sodium benzoate and sodium salicilate. This knowledgeable spoof solution can be "jsäulkh ammonium dihydrogen phosphate can be added as a detergent.

Die wirksamsten, bisher bekannten Entseuchung*· verfahren erfordern meist zwei oder mehrere ehe· mische Behandlungsgingc mit dazwischenliegenden Spßlvorgärtgen. Demgegenüber ist nach dem neuen Verfahren nur ein einziger Arbeitsgang notwendig. Dies bedeutet aber nicht nur eine sehr große arbeitslechnische Vereinfachung, sonde» auch ane sehr so große Ersparnis an Auffangbehälterraum flir die radioaktiv verseuchten SpülflUssigkcitcn. Das erfin-The most effective, so far known disinfection methods usually require two or more domestic treatment processes with intervening sparging processes. In contrast, according to the new process, only a single work step is necessary. This means not only a very large working lech African simplification probe "also ane very so great saving of collector area flir the radioactively contaminated SpülflUssigkcitcn. The invented Verfahren zur Fntsenehiifig von mit r«Hirt*Vi»vm Korrosionsprodukien verunreinigten MetalloberflächenProcedure for the opening of with r «Shepherd * Vi» contaminated with corrosion products Metal surfaces

Anmelder:Applicant:

Westinghouse Electric Corporation, Ea&t Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Westinghouse Electric Corporation, Ea & t Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter.Representative.

Dr. jur. G. Hocpftncr, Rechtsanwalt,Dr. jur. G. Hocpftncr, Lawyer, Erlangen, We^r*%wi-Siemens-Str. 50Erlangen, We ^ r *% wi-Siemens-Str. 50 Als Erfinder benannt:Named as inventor: Norman Michael, Corona del Mar, Calif.Norman Michael, Corona del Mar, Calif.

(V. St. A.)(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität: V. St. ν. Amerika vom 21. September 1962 (225354)Claimed priority: V. St. ν. America September 21, 1962 (225354)

dungsgcmüBc Reinigungsverfahren ermöglicht somit einen wesentlichen Beitrag zur Hebung der Wirt· Schädlichkeit des Betriebes von Kernreaktoren.dungsgcmüBc cleaning process thus enables makes a significant contribution to increasing the economic detriment of the operation of nuclear reactors.

Zum besseren Verständnis sei das erfindungsgemäße Verfahren an einigen Beispielen aus der Praxis näher erläutert Die Reaktorkreisläufe bestehen oftmals aus rostfreiem Stahl der Typen 304 sowie 410. Die Elemente, die für die Höhe der Aktivität verantwortlich sind, sind Kobalt 58, Kobalt 60, Mangan 54 aod Eisen 52. Die Aktivität bei Kobalt 58 und Mangan $4 whd dabei erzeugt durch n,p-Reaktioncn, diejenige bei den anderen Elementen vorzugsweise durch !!,^Reaktionen. Diese Materialien bilden einen radioaktiven fllmarügen Niederschlag, der sogar durch Anwendung von starken chemischen Mitteln nur sehr schwer zu entfernen ist. Es ist daher um so bedeutsamer, daß derartige Niederschläge durch die crfindungsicmäßcn Losungen mit einer einzigen Behandlung im wesentlichen vollständig entfernt werden können, ohne daß dabei das Grund· metall angegriffen wird.For a better understanding, the method according to the invention is based on a few examples from FIG Explained in more detail in practice The reactor circuits are often made of type 304 stainless steel and 410. The elements responsible for the level of activity are cobalt 58, cobalt 60, Manganese 54 and iron 52. The activity of cobalt 58 and manganese $ 4 is produced by n, p reactions, that of the other elements preferably by!, ^ Reactions. These materials form a radioactive fallout, which is very difficult to remove even with the use of strong chemicals. It is therefore It is all the more important that such precipitates are caused by the found solutions with a a single treatment can be essentially completely removed without the reason metal is attacked.

Die Wirkungsweise des neuen Verfahrens läßt sich charakterisieren durch das Vcrhältnb der Anfangs· aktivität zur EodaküvitäL Dieses Verhältnis m Dekontaminatiorafoktor (DF) genannt. Ein Dckootaminationsfaktor von 100 bedeutet, daß 99% der Aktivität beseitigt worden sind, während ein DeJcon· taminationsfaklrw von 5 besagt, daß 89% der Akti-The operation of the new process can be characterized by the initial Vcrhältnb · activity for EodaküvitäL This ratio m Dekontaminatiorafoktor (DF) called. A decontamination factor of 100 means that 99% of the activity has been eliminated, while a decontamination factor of 5 means that 89% of the activity has been eliminated.

vität beseitigt worden sind. Ein zufriedenstellender Reinigungsgrad kann natürlich z. B. durch beide Dekontaminationsfaktoren erzielt werden, je nachdem bei welcher Anfangsaktivität der Reinigungsvorgang begonnen wurde. Für die Beurteilung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist außerdem der Verlust an Grundmetall bedeutsam, der durch die verwendeten Chemikalien hervorgerufen wird.vity have been eliminated. A satisfactory degree of cleaning can of course, for. B. by both Decontamination factors can be achieved depending on the initial activity at which the cleaning process was started. For the assessment of the In addition, the method according to the invention, the loss of base metal is significant, which is caused by the chemicals used.

Bei der Erprobung der Erfindung wurde festgestellt, daß die Reinigungslösung je nach dem vorliegenden Metall auf einer Temperatur zwischen 25 und 950C gehalten werden soll. Innerhalb dieses Temperaturbereiches wird die wäßrige Lösung durch das zu reinigende System gespült, und zwar für die Dauer von etwa 30 Minuten bis zu 5 Stunden. So kann z. B. ein mit einem radioaktiven Oxid überzogener Behälter aus rostfreiem Stahl vom Typ 304 dadurch wirksam entseucht werden, daß er 21^ bis 3 Stunden bei einer Temperatur von etwa 760C mit der genannten Lösung durchspült wird. Ein Behälter der Stahltype 410 kann bei einer Temperatur von etwa 250C in etwa 5 Stunden mittels einer 1% Ammoniumbifluorid und 0,5% saures Kaliumphthalat enthaltenden Lösung gereinigt werden.When the invention was tested, it was found that the cleaning solution should be kept at a temperature between 25 and 95 ° C., depending on the metal present. Within this temperature range, the aqueous solution is flushed through the system to be cleaned, for a period of about 30 minutes to 5 hours. So z. B. a coated with a radioactive oxide container made of stainless steel of type 304 can be effectively disinfected by rinsing it with the solution mentioned for 2 1 ^ to 3 hours at a temperature of about 76 ° C. A container of the steel type 410 can be cleaned at a temperature of about 25 ° C. in about 5 hours by means of a solution containing 1% ammonium bifluoride and 0.5% acid potassium phthalate.

Bei im Verhältnis zu rostfreiem Stahl 304 weniger edleren Stählen ist es zweckmäßig, bei niedrigeren Temperaturen zu arbeiten, um die Grundmetallkorrosion zu verringern. Eine sichere Maximaltemperatur für rostfreien Stahl 410 liegt bei etwa 6O0C. Besteht das Grundmetall aus rostfreiem Stahl 304, so ist der Angriff bei Temperaturen von etwa 93°C oder sogar noch darüber praktisch vernachlässigbar. For steels that are less noble than 304 stainless steel, it is advisable to work at lower temperatures to reduce base metal corrosion. A safe maximum temperature for stainless steel 410 is about 6O 0 C. If the base metal of stainless steel 304, the attack at temperatures of about 93 ° C or even above is practically negligible.

Folgende Beispiele sollen die Wirkung des neuen Verfahrens näher erläutern:The following examples are intended to explain the effect of the new process in more detail:

Teile aus rostfreiem Stahl der Typen 304 sowie 410 wurden für eine Zeit von über 400 Stunden in einem Reaktorprüfkreislauf eingesetzt, der eine Borsäurelösung enthielt (8,9% H3BO3), die eine Temperatur von etwa 2800C hatte. Diese Teile wurden anschließend zur Beseitigung der radioaktiven Verseuchung behandelt mit einer Lösung, die 1% Ammoniumbifluorid und 0,5% saures Kaliumphthalat enthielt. Bei rostfreiem Stahl 304 genügte eine Behandlungszeit von 3 Stunden bei 76° C, nach der die Radioaktivität an den Stahlteilen auf 5% des ursprünglichen Wertes vermindert wurde (DF 20). Eine entsprechende Behandlung rostfreien Stahls 410 bei Raumtemperatur ergab eine Restaktivität von 7,6% der ursprünglichen (DF 13). Nach weiteren 3 Stunden Behandlungszeit bei einer Temperatur von 76 0C verblieben nur noch 0,2% der anfanglichen Aktivität (DF 500).Parts made of stainless steel of the type 304 and 410 were employed for a period of over 400 hours in a Reaktorprüfkreislauf containing a boric acid solution (8.9% H3BO3), which had a temperature of about 280 0 C. These parts were then treated with a solution containing 1% ammonium bifluoride and 0.5% acid potassium phthalate to remove radioactive contamination. In the case of stainless steel 304, a treatment time of 3 hours at 76 ° C. was sufficient, after which the radioactivity on the steel parts was reduced to 5% of the original value (DF 20). A similar treatment of 410 stainless steel at room temperature resulted in a residual activity of 7.6% of the original (DF 13). After a further 3 hours of treatment at a temperature of 76 0 C to only 0.2% retained the initial union activity (DF 500).

Die nachfolgenden Tabellen I und II zeigen die Untersuchungsdaten der beiden Typen rostfreien Stahles unter Zugrundelegung einer Behandlungstemperatur von etwa 6O0C. Dabei sind die relativen ^-Spitzenwerte für beide Kobaltisotope der Mittelwert der beiden größeren y-Spitzen. Für Ammoniumbifluorid und saures Kaliumphthalat wurden die chemischen Formeln NH4HF2 bzw. C6H4 (COO)2KH eingesetzt.The following Tables I and II show the examination data of the two types of stainless steel on the basis of a treatment temperature of about 6O 0 C. The relative ^ peak values for both cobalt isotopes are the average of two larger y-tips. The chemical formulas NH 4 HF 2 and C 6 H 4 (COO) 2 KH were used for ammonium bifluoride and acidic potassium phthalate.

Tabelle ITable I.

Verseuchung von rostfreiem Stahl 304 nach 400 Stunden Bestrahlung in wäßriger Lösung bei etwa 2850C in einem Reaktorprüfkreislauf, wobei die Lösung 1550 ppm Bor, <0,l ppm ChlorContamination of 304 stainless steel after 400 hours of exposure in aqueous solution at about 285 0 C in a Reaktorprüfkreislauf, wherein the solution 1550 ppm boron, <0, l ppm of chlorine

negativ und <0,l ppm O2 enthieltnegative and <0.1 ppm O 2 contained

C6H4(COO)2KHC 6 H 4 (COO) 2 KH Mittlere
TemperaturMedium
temperature ZeitTime Relative y-Spitzenwerte, "/0Relative y peaks, "/ 0 Co 58Co 58 Co 60Co 60 Gesamt
Photonen total
Photons GewichtsverlustWeight loss 0,50.5 0C 0 C MinutenMinutes X AIV/ l·^'· Awl Ά X A IV / l ^ 'Awl Ά DekontaminationsbedingungenDecontamination conditions 0,50.5 —- 00 100100 100100 100100 mg/dm2 mg / dm 2 0,50.5 6060 3030th 98,298.2 9696 95,695.6 —- Lösungskonzentration, %Solution concentration,% 0,50.5 6060 6060 96,596.5 9090 89,689.6 20,320.3 NH1HF2 NH 1 HF 2 0,50.5 6060 9090 62,162.1 58,258.2 59,459.4 00 1,01.0 0,50.5 6060 120120 11,111.1 10,410.4 9,49.4 17,417.4 1,01.0 6060 150150 5,45.4 5,25.2 4,54.5 5,85.8 1,01.0 2,92.9 1,01.0 1,01.0 1,01.0

Tabelle IITable II

Verseuchung von rostfreiem Stahl 410 nach 400 Stunden Bestrahlung in wäßriger Lösung bei etwa 285°C in einem Reaktorprüfkreislauf, wobei die Lösung 1550 ppm Bor, <0,l ppm ChlorContamination of stainless steel 410 after 400 hours of irradiation in aqueous solution at about 285 ° C. in a reactor test circuit, the solution being 1550 ppm boron, <0.1 ppm chlorine

negativ und <0,l ppm O2 enthieltnegative and <0.1 ppm O 2 contained

■■ DekontaminationsbedingungenDecontamination conditions Mittlere
Temperatur
0CMedium
temperature
0 C Zeit
MinutenTime
Minutes Relative y-Spitzenwerte, %Relative peak y values,% Co 58Co 58 Co 60Co 60 Gesamt
Photonentotal
Photons Gewichtsverlust
mg/dm2 Weight loss
mg / dm 2 Lösungsk
NH4HF2 Solution
NH 4 HF 2 onzentration, %
C6H4(COO)2KHconcentration,%
C 6 H 4 (COO) 2 KH —- 00 100100 100100 100100 —- 1,01.0 0,50.5 6060 3030th 5,35.3 5,05.0 5,15.1 109,1109.1 1,01.0 0,50.5 6060 6060 2,82.8 3,03.0 2,82.8 64,664.6 1,01.0 0,50.5 6060 9090 2,32.3 2,52.5 2,32.3 77,277.2 1,01.0 0,50.5

Die nachfolgende Tabelle III gibt einen Überblick über die Korrosionsdaten bei rostfreiem Stahl 304 über einen unterschiedlichen Temperaturbereich und mit veränderlichen Konzentrationen von saurem Kaliumphthalat.Table III below provides an overview of the corrosion data for 304 stainless steel over a varying temperature range and with varying concentrations of acidic Potassium phthalate.

Tabelle IIITable III

Korrosionsrate bei rostfreiem Stahl 304 (behandelt mit Schmirgelpapier Nr. 400) in einer304 stainless steel corrosion rate (treated with # 400 sandpaper) in one

Lösung, die 1 % Ammoniumbifluorid und wechselnde Mengen an saurem KaliumphthalatSolution containing 1% ammonium bifluoride and varying amounts of acid potassium phthalate

enthält.contains.

Mittlere TemperaturMedium temperature KorrosionsrateCorrosion rate C6H4(COO)2KHC 6 H 4 (COO) 2 KH 0C 0 C pro Stundeper hour %% 23,523.5 mg/dm2 mg / dm 2 00 43,543.5 2,62.6 57,057.0 9,39.3 73,573.5 16,316.3 25,025.0 23,823.8 0,10.1 43,043.0 3,13.1 56,556.5 8,78.7 75,075.0 14,114.1 25,025.0 20,720.7 0,50.5 43,043.0 2,62.6 56,556.5 6,76.7 75,575.5 12,912.9 16,516.5

Mittlere TemperaturMedium temperature KorrosionsrateCorrosion rate QH4(COO)2KHQH 4 (COO) 2 KH 0C 0 C pro Stundeper hour %% 26,026.0 mg/dm2 mg / dm 2 2,02.0 43,043.0 2,12.1 . 57,0. 57.0 5,65.6 ■ 73,8■ 73.8 10,310.3 26,026.0 13,313.3 5,05.0 43,043.0 1,0·1.0 · 57,057.0 3,13.1 75,075.0 6,76.7 10,310.3

Aus den vorstehenden Daten ist ersichtlich, daß nach der vorliegenden Erfindung eine einmalige Behandlung genügt, um fast totale Entseuchungserfolge zu erzielen, wobei keine wesentliche Korrosion des Grundmetalls stattfand. Zusätzlich zu saurem Kaliumphthalat können auch andere geeignete Korrosionsinhibitoren wie Ammoniumbenzoat, Ammoniumsalizilat, Natriumbenzoat und Natriumsalizilat Verwendung finden. Mit diesen Inhibitoren und Ammoniumbifluorid wurden unter den wesentlich gleichen Bedingungen wie bisher sehr zufriedenstellende Entseuchungserfolge erzielt. Die Korrosionsraten dieser Lösungen sind in der folgenden Tabelle IV dargestellt.From the above data it can be seen that according to the present invention, a one-time Treatment is sufficient to achieve almost total disinfection success, with no significant corrosion of the base metal took place. In addition to acid potassium phthalate, other suitable ones may also be used Corrosion inhibitors such as ammonium benzoate, ammonium salicilate, sodium benzoate and sodium salicilate Find use. With these inhibitors and ammonium bifluoride were among the essential very satisfactory disinfection results achieved under the same conditions as before. The corrosion rates these solutions are shown in Table IV below.

Tabelle IVTable IV

Die Wirkung verschiedener Inhibitoren auf die Korrosion von rostfreiem Stahl 410 (behandelt mit Schmirgelpapier Nr. 400) in 1% AmmoniumbifluoridThe effect of various inhibitors on the corrosion of 410 stainless steel (treated with # 400 emery paper) in 1% ammonium bifluoride

Saures KaliumphthalatAcid potassium phthalate Gewichts
verlust
pro Stunde
mg/dm2 Weight
loss
per hour
mg / dm 2 AmmoniumbenzoatAmmonium benzoate Gewichts
verlust
pro Stunde
mg/dm2 Weight
loss
per hour
mg / dm 2 AmmoniumsalizilatAmmonium salicilate Gewichts
verlust
pro Stunde
mg/dm2 Weight
loss
per hour
mg / dm 2 NatriumbenzoatSodium benzoate Gewichts
verlust
pro Stunde
mg/dm2 Weight
loss
per hour
mg / dm 2 NatriumsalizilatSodium salicilate Gewichts
verlust
pro Stunde
mg/dm2 Weight
loss
per hour
mg / dm 2 Inhibitor
konzentration
%Inhibitor
concentration
% Tem
peratur
CTem
temperature
C. 20,920.9 Tem
peratur
CTem
temperature
C. 23,523.5 Tem
peratur
0CTem
temperature
0 C 18,618.6 Tem
peratur
0GTem
temperature
0 G Tem
peratur
°CTem
temperature
° C 0,10.1 17,417.4 66,066.0 25,525.5 53,5 t 53.5 t 27,427.4 34,834.8 N. R.NO. N. R.NO. 0,10.1 42,342.3 200,4200.4 43,043.0 182,4182.4 43,043.0 107,4107.4 N. R.NO. N. R.NO. 0,10.1 59,359.3 619,5619.5 56,056.0 430,4430.4 56,556.5 429,6429.6 N. R.NO. N. R.NO. 0,10.1 76,076.0 13,113.1 70,070.0 18,6*18.6 * 74,474.4 14,714.7 N. R.NO. N. R.NO. 0,50.5 16,716.7 50,450.4 26,326.3 37,937.9 27,527.5 22,322.3 N. R.NO. N. R.NO. 0,50.5 42,842.8 134,4134.4 43,343.3 124,8124.8 43,043.0 75,575.5 N. R.NO. 68,368.3 N. R.NO. 62,862.8 0,50.5 59,559.5 396,8396.8 56,056.0 269,4269.4 56,556.5 243,3243.3 55,555.5 283,3283.3 56,056.0 294,9294.9 0,50.5 76,076.0 12,812.8 74,074.0 —- 74,374.3 17,3*17.3 * 72,572.5 75,575.5 2,02.0 19,519.5 44,344.3 —- —- 27,327.3 19,119.1 N. R.NO. N. R.NO. 2,02.0 42,042.0 96,396.3 —- 57,0*57.0 * 43,043.0 55,155.1 N. R.NO. 37,7*37.7 * N. R.NO. 36,836.8 2,02.0 59,059.0 334,4334.4 56,556.5 88,488.4 56,556.5 165,3165.3 57,057.0 84,584.5 56,556.5 164,4164.4 2,02.0 77,077.0 10,410.4 74,374.3 —- 74,874.8 —- 73,573.5 74,874.8 5,05.0 18,518.5 33,633.6 —- —- —- —- N. R.NO. N. R.NO. 5,05.0 43,043.0 80,180.1 —- 27,5*27.5 * —- 54,754.7 NR.NO. N. R.NO. 5,05.0 59,559.5 168,5168.5 57,057.0 53,953.9 57,057.0 108,5108.5 N. R.NO. NR.NO. 5,05.0 76,576.5 75,075.0 74,574.5 N. R.NO. N. R.NO.

* Unvollständige Löslichkeit bei diesen Prüftemperaturen und Konzentrationen; es war etwas weiße Ausfallung vorhanden. — Nur leichte Löslichkeit unter diesen Bedingungen; Prüfung wurde nicht fortgesetzt. N. R. Keine Versuche.* Incomplete solubility at these test temperatures and concentrations; there was some white dropout. - Only slight solubility under these conditions; Testing did not continue. N. R. No attempts.

In den folgenden Tabellen wird die Wirkung einer Mischung von Korrosionsinhibitoren dargestellt. Die Tabelle VI enthält außerdem Daten in bezug auf die Verwendung von Ammoniumdihydrogenphosphat. Dieses Phosphat verhütet die Bildung einer dünnen Schmutzschicht auf dem Metall im Anschluß an die Dekontaminationsbehandlung, was als ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung gewertet werden muß. Wie in der Tabelle dargestellt, können Phosphate innerhalb des Konzentrationsbereiches von etwa 0,5 bis etwa 4% zufriedenstellend angewendet werden.The following tables show the effect of a mixture of corrosion inhibitors. the Table VI also contains data relating to the use of ammonium dihydrogen phosphate. This Phosphate prevents the formation of a thin layer of dirt on the metal after the decontamination treatment, which must be assessed as a further particular advantage of the invention. Like in the As shown in the table, phosphates can be used within the concentration range of about 0.5 to about 4% can be used satisfactorily.

Tabelle VTable V

Korrosion von abgeschmirgeltem rostfreiem Stahl 304 und 410 in 1,0% Ammoniumbifluorid bei 610C mit verschiedenen Konzentrationen von saurem Kaliumphthalat und AmmoniumdihydrogenphosphatCorrosion of abraded stainless steel 304 and 410 in 1.0% ammonium bifluoride at 61 ° C. with various concentrations of acid potassium phthalate and ammonium dihydrogen phosphate

Art des Stahls
(geschmirgelt)Type of steel
(sanded) l,0Gewic
Ammoniumt
Konzentration
C8H^(COO)2KH
%1.0 Weight
Ammonium t
concentration
C 8 H ^ (COO) 2 KH
% htsprozent
>ifluoridlösung
Konzentration
NHiHF2
%ht percent
> ifluoride solution
concentration
NHiHF 2
% Gt
mgGt
mg jwic
(njwic
(n htsverlust pro S
ach Abschrubber
mg/dm2 loss per S
oh scrubber
mg / dm 2 tunde
1)
mg/dm2 hour
1)
mg / dm 2 304 A-I304 A-I 00 4,04.0 0,20.2 2,12.1 2,12.1 B-IBI 1,01.0 3,03.0 0,20.2 2,12.1 2,12.1 C-IC-I 2,02.0 2,02.0 0,20.2 2,12.1 2,12.1 D-ID-I 3,03.0 1,01.0 0,20.2 2,12.1 2,12.1 E-IEGG 4,04.0 00 0,80.8 8,48.4 8,48.4 410 A-2410 A-2 00 4,04.0 2,32.3 17,617.6 17,617.6 B-2B-2 1,01.0 3,03.0 2,32.3 17,817.8 18,618.6 C-2C-2 2,02.0 2,02.0 2,42.4 18,618.6 19,419.4 D-2D-2 3,03.0 1,01.0 4,04.0 31,031.0 31,831.8 E-2E-2 4,04.0 00 12,812.8 96,296.2 98,598.5

Tabelle VITable VI

Korrosion von abgeschmirgeltem*, rostfreiem Stahl bei 610C in 1,0% Ammoniumbifluorid +0,5% Kaliumphthalat mit verschiedenen Konzentrationen an AmmoniumdihydrogenphosphatCorrosion of sanded * stainless steel at 61 ° C. in 1.0% ammonium bifluoride + 0.5% potassium phthalate with various concentrations of ammonium dihydrogen phosphate

Probesample Konzentrationconcentration EintauchImmersion •• mg/dm2 mg / dm 2 Art desType of num
mernum
mer von Ammonium-of ammonium zeit
StundenTime
hours GewichtsverlustWeight loss 142,6142.6 StahlsSteel A-IA-I Dihydrogen-
phosphat (%)Dihydrogen
phosphate (%) 22 mgmg 293,0293.0 410SS410SS 0,50.5 44th 18,418.4 455,0455.0 66th 37,837.8 65,165.1 B-IBI 22 58,758.7 124,0124.0 1,01.0 44th 8,48.4 189,9189.9 66th 16,016.0 43,443.4 C-IC-I 22 24,524.5 78,378.3 2,02.0 44th 5,65.6 116,3116.3 66th 10,110.1 38,038.0 D-ID-I 22 15,015.0 59,759.7 3,03.0 44th 4,94.9 90,790.7 66th 7,77.7 32,032.0 E-IEGG 22 11,711.7 52,852.8 4,04.0 44th 4,04.0 76,076.0 66th 6,66.6 10,010.0 A-2A-2 2-2- 9,59.5 17,017.0 304SS304SS 0,50.5 44th 1,01.0 23,123.1 66th 1,71.7 8,38.3 B-2B-2 22 2,32.3 13,413.4 1,01.0 44th 0,80.8 16,516.5 66th 1,31.3 6,26.2 C-2C-2 22 1,61.6 9,39.3 2,02.0 44th 0,60.6 10,310.3 66th 0,90.9 1,01.0

3030th ArtdesType of 3535 Probesample KonzentratiobConcentration EintauchImmersion GewichtsverlustWeight loss mg/dm2 mg / dm 2 StahlsSteel num
mernum
mer vonAmmonium-of ammonium zeit
StundenTime
hours mgmg Dihydrogen-
phosphat (%)Dihydrogen
phosphate (%) 5,25.2 D-2D-2 22 0,50.5 6,26.2 4040 3,03.0 44th 0,60.6 7,27.2 66th 0,70.7 4,14.1 E-2E-2 22 0,40.4 4,14.1 4,04.0 44th 0,40.4 4,14.1 66th 0,40.4

* Das Material wurde mit Schmirgelpapier Nr. abgeschmirgelt.* The material was sanded down with No. emery paper.

Das Entseuchungsverfahren ist nicht auf die beiden bisher genannten Stahlsorten beschränkt, es läßt sich vielmehr auch auf andere Metalle und Materialien mit Erfolg anwenden, was aus nachstehender Tabelle zu entnehmen ist.The disinfection process is not limited to the two types of steel mentioned so far, it Rather, it can also be successfully applied to other metals and materials, as explained below Table can be found.

Tabelle VIITable VII

Korrosionsverhalten verschiedener Materialien in 1% Ammoniumbifluorid +0,5% Kaliumphthalat +0,2% Ammoniumdihydrogenphosphat bei 6VC Corrosion behavior of various materials in 1% ammonium bifluoride + 0.5% potassium phthalate + 0.2% ammonium dihydrogen phosphate at 6VC

Materialmaterial

Haynes-25 Monel ... 316SS ... Stellite-6 .. 304SS ..Haynes-25 Monel ... 316SS ... Stellite-6 .. 304SS ..

GewichtsverlustWeight loss mg/dm2 mg / dm 2 pro Stundeper hour 00 mgmg 00 00 2,42.4 00 4,44.4 0,30.3 5,15.1 0,40.4 0,50.5

Metallische Abtragsrate pro Stunde in μ*Metallic removal rate per hour in μ *

0,03 0,05 0,060.03 0.05 0.06

μ-Angaben aus Gewichtsabnahme berechnet.μ data calculated from weight loss.

Fortsetzungcontinuation

Materialmaterial

Inconel Inconel

Nicrobraze-50 Nicrobraze-50

304 SS (sensibilisiert)304 SS (sensitized)

410SS 410SS

403SS 403SS

Graphitar-14 Graphitar-14

GewichtsverlustWeight loss Stundehour proPer mg/dm2 mg / dm 2 mgmg 11,511.5 2,92.9 12,712.7 3,23.2 12,912.9 0,70.7 22,422.4 2,82.8 23,523.5 2,42.4 29,829.8 7,57.5

MetallischeMetallic

AbtragsrateRemoval rate

pro Stundeper hour

in μ*in μ *

0,13 0,16 0,16 0,29 0,30 1,630.13 0.16 0.16 0.29 0.30 1.63

μ-Angaben aus Gewichtsabnahme berechnet.μ data calculated from weight loss.

mitwith

Alle Materialien wurden vor der Prüfung Schmirgelpapier Nr. 400 abgeschmirgelt.All materials were sanded to # 400 emery paper prior to testing.

Diese Beispiele zeigen, wie überraschend einfach und wirksam dieses Einschrittentseuchungsverfahren ist. Es ist daher zu erwarten, daß dieses Verfahren entsprechend der eingangs geschilderten Aufgabenstellung wesentlich mihilft, die Wirtschaftlichkeit von Kernreaktoranlagen zu erhöhen.These examples show how surprisingly easy and effective this one-step disinfection process is is. It is therefore to be expected that this process will be carried out in accordance with the task described at the beginning significantly helps to increase the profitability of nuclear reactor plants.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Entseuchen von mit radioaktiven Korrosionsprodukten verunreinigten Metalloberflächen, insbesondere bei Kernreaktoren und Kernkraftwerken, in einem einzigen Arbeits-1. Process for disinfecting metal surfaces contaminated with radioactive corrosion products, especially in the case of nuclear reactors and nuclear power plants, in a single working 1010 gang, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen kontinuierlich mit einer verdünnten, wäßriges Ammoniumbifluorid, mindestens einen Korrosionsinhibitor, vorzugsweise saures Kaliumphthalat, Ammoniumbenzoat, Ammoniumsalicylat, Nätriumbenzoat oder Natriumsalicylat, und gegebenenfalls Ammoniumdihydrogenphosphat enthaltenden Lösung gespült werden.gang, characterized in that the surfaces are continuously coated with a thinned, aqueous ammonium bifluoride, at least one corrosion inhibitor, preferably acid potassium phthalate, ammonium benzoate, ammonium salicylate, Sodium benzoate or sodium salicylate, and optionally ammonium dihydrogen phosphate containing solution are rinsed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer etwa 1 Gewichtsprozent Ammoniumbifluorid und etwa 0,5 Gewichtsprozent Korrosionsinhibitoren) enthaltenden Lösung gespült werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the surfaces with an approximately 1 percent by weight ammonium bifluoride and about 0.5 percent by weight corrosion inhibitors) Solution to be rinsed. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer etwa 1 Gewichtsprozent Ammoniumbifluorid und etwa 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Korrosionsinhibitoren) enthaltenden Lösung gespült werden.3. The method according to claim 2, characterized in that the surfaces with a about 1 percent by weight ammonium bifluoride and about 0.5 to 5 percent by weight corrosion inhibitors) containing solution are rinsed. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer zusätzlich etwa 0,5 bis 4 Gewichtsprozent Ammoniumbifluorid enthaltenden Lösung gespült werden.4. The method according to claim 2, characterized in that the surfaces with an additional about 0.5 to 4 weight percent ammonium bifluoride-containing solution can be rinsed. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der sich über etwa 30 Minuten bis zu 5 Stunden erstreckenden kontinuierlichen Spülbehandlung die Temperatur der wäßrigen Lösung zwischen 25 und 95 0C gehalten wird.5. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the temperature of the aqueous solution is kept between 25 and 95 0 C during the continuous rinsing treatment extending over about 30 minutes to 5 hours.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2100968A1 (en) * 1970-01-12 1972-07-13 Shell Int Research Solutions containing copper ions
DE3825857A1 (en) * 1988-07-29 1990-02-01 Kernforschungsanlage Juelich STAINLESS ACID FOR STAINLESS STEEL AND METHOD FOR RECONSTRUCTING USED STAINLESS ACID

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