DE2004600A1 - Verfahren zur Reinigung radioaktiver Metalloberflächen - Google Patents
Verfahren zur Reinigung radioaktiver MetalloberflächenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung radioaktiver
Metalloberflächen, insbesondere ein Verfahren zur Reinigung schwer zugänglicher Oberflächen wie Wände und Decke
eines Reaktorbehälters, und vor allem ein Verfahren zur Reinigung
radioaktiver Oberflächen, wobei das Reinigungsmittel in ein Äluminiumionen enthaltendes Abfallsystem gerichtet
wird. ■
Während des Betriebs eines Kernreaktors sammeln sich radioaktive
Verunreinigungen an den Wänden und im Inhalt des Hauptreaktorbehälters
oberhalb des Reaktorkerns an. Die sich daraus ergebende. Gefahr für die'Gesundheit des Wartungspersonals
schränkt die Zeitdauer erheblich ein, in der sie sich
in diesem Teil des Reaktors während einer. Stillegung sicher
aufhalten können. In gleicher Weise können andere, einer mit
radioaktiven Teilchen durchsetzten Luft ausgesetzte Oberflächen wie die einer StrahlenschutzzellQ verunreinigt werden
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und eine Reinigungsbehandlung erfordern. on η/cn η
^UU HOUU
Diese Oberflächen können natürlich durch Abschrubben mit einer ein chemisches Betgens enthaltenden Lösung gereinigt werden,
die die radioaktive Verunreinigung von den Oberflächen entfernt. Ein Abschrubben der Oberflächen ist aber wegen des
schwierigen Zugangs und wegen deren Radioaktivität nicht möglich. Die Oberflächen können zwar ohne unzulässige,Gefährdung
des Personals mit der Lösung besprüht werden, doch zeigt die Erfahrung, daß auf diese Weise keine ausreichende Reinigung
erzielbar ist.
Reinigungsschäume werden seit langem bei großen Industriereinigungsarbeiten
verwendet und über ihre Anwendung bei der Reinigung und beim Entfernen radioaktiver Teilchenverunreinigung
von Oberflächen wird in der Literatur berichtet. In einigen Fällen aber - wie im Falle eines Reaktorbehälters ist
die radioaktive Verunreinigung mit der Oberfläche eng verbunden, und Schäume der bisher verwendeten Art können das
radioaktive Material nicht in ausreichendem Maße beseitigen.
Erfindungsgemäß wird die Reinigung durch die Anwendung eines Schaums erzielt, der ein chemisches Reagens enthält, das die
radioaktive Verunreinigung angreift. Das chemische Reagens kann beispielsweise Oxalsäure oder Alkalipermanganat oder
aufeinanderfolgende Anwendungen von Oxalsäure und Alkalipermanganat
sein. Der Schaum kann - und wird vorzugsweise - durch ein nicht-ionisches Schäummittel erzeugt, das als Wirkstoff
- 2 009842/1781
ein Kondensationserzeugnis eines kohlenwasserstoffsubstituierten
Phenols mit Formaldehyd enthält, in das hydrophile Gruppen eingeführt worden sind.
Wie aus nachstehendem ersichtlich, weist das Einfügen von
Reinigungschemikalien in Schäume sum Entfernen radioaktiver Verunreinigung mehrere Vorteile auf.
1. Die Reinigungsleistung des Schaumes wird erheblich verbessert.
.
2. Bank der Eigenschaft des Schaums können die von ihm enthaltenen
Chemikalien in Berührung mit senkrechten und Oberbauten während längerer Zeiträume gehalten werden, im Gegensat»
Ku flüssigen Sprühmitteln oder anderen wässrigen Reinigungssystemen
. Nach der Anwendung bleibt ein ausreichend trockener Schaum an der Metalloberfläche haften t und wirkt
ν ohne äußere Hilfe. In dem MaSe9 wie sich der Schaum auflöst,
wird frisches Reagens laufend in Berührung mit der verunreinigten Fläche gebracht. ,
3. Bas durch die Reinigung durch das chemische Reagens im
Schau» erzeugte Volumen an radioaktiver Abfallösung ist bedeutend
geringer als bei jedem anderen zur Zeit verfügbaren wässrigen Reinigungssystem.
4. Schaum kann aus Entfernung aufgetragen werden, wodurch die
Strahlungsgefährdung des Personals auf ein Mindestmaß verringert
wird*
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'0098:427.1781.
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Es wurde eine Anzahl von Tests durchgeführt, um die Wirkungsvollsten
Schäummittel und Reinigungsreagentien zum Einbringen in den Schaum zu bestimmen. Die ersten !Tests erfolgten mit
einem ionischen Schäummittel Fome-Add - ein Eigentumserzeugnis
der DuBois Chemicals - um festzustellen, ob beim Einbringen verschiedener möglicher Reinigungsreagentien ein beständiger
Schaum gebildet werden kann. Es wurde festgestellt, daß durch die richtige Einstellung der Schäummittelkonzentration
beim Einbringen sämtlicher vorgeschlagener Reinigungsreagentien beständige Schäume gebildet werden können. Um dem
Schaumbremseffekt einer erheblichen Konzentration von Ammoniumzitrat
oder Turco 4521 - ein Eigentumserzeugnis der
Turco Products, Ine, das eine Zitrat-Oxalat-Mischung enthält,
ein Schaumbrems- und Rostschutzmittel - entgegenzuwirken, muß eine verhältnismäßig große Menge Schäummittel zugesetzt
werden. Andererseits erfordert Oxalsäure auch bei ziemlich hoher Konzentration keine Ubermenge an Schäummittel, und Alkalipermanganat
erfordert noch weniger. Das Einbringen des Schäummittels in das . Alkalipermanganat bewirkt jedoch eine
schnelle Reduktion des dunkelpurpurfarbenen Permanganate zu dem grünen Manganat-Ion und dann zu einem Niederschlag von
braunem Mangandioxyd.
ι
Zur Bestimmung der Reinigungseigenschaften dieser Schäume wurden 4 Zoll lange verunreinigte, rostfreie 3/4-Zoll-Stahlrohre der Type 304 dem Konstruktionstestreaktor entnommen, der sich in der "National Reactor Testing Station", Arco, Idaho, befindet. Bevor Jede Rohrprobe in einen 400-al-Glae-
Zur Bestimmung der Reinigungseigenschaften dieser Schäume wurden 4 Zoll lange verunreinigte, rostfreie 3/4-Zoll-Stahlrohre der Type 304 dem Konstruktionstestreaktor entnommen, der sich in der "National Reactor Testing Station", Arco, Idaho, befindet. Bevor Jede Rohrprobe in einen 400-al-Glae-
■- 4 -
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- / ■ -£· : 200Λ600
becher gesetzt wurde» wurde ihre Radioaktivität mit einem Überwachungsmesser
gemessen. Der Becher wurde dann mit Schaum gefüllt. Nach Kondensierung des Schaums wurde die Probe getrocknet und die Radioaktivität erneut gemessen. Aus beiden Ablesungen
wurde ein Reinigungsfaktor errechnet.
TABELLE I
Strahlung s.- und SchaumreinigunKsdaten
Strahlung s.- und SchaumreinigunKsdaten
Reinigung sverfahren* *
Anfangs- Endak- R aktivität tivität
mR/h
SOme-Add + Sprex AC-3 Eome-Add
IPome-Add + Sprex AO-3
Fome-Add + Sprex ÄC-3 + EDTA
Oxalsäure-1 0xalsäure-:2
Oxalsäure-2 Oxalsäure-2
Oxalsäure-J Oxalsäure-3
2 Oxalsäure-2 2 Oxalsäure-2
2 Oxalsäure-2
3 Oxalsäure-2
4 Oxalsäure-2
5 Oxalsäure-2 4502-0xalsäure-1
35 40 44
40 35 85 95 30 52 43 85 95 95 95 95 30
20 | 1,8* |
25 | 1,6* |
34 | 1,3 |
29 | 1,5 |
8 | 5* |
4 | 9* |
24 | 3,5 |
46 ' | 2,1 |
4 | 7 |
13 | 4 |
3 | 14, |
10 | 8 |
25 | 4 |
17 | 6 |
9 | 11 |
7 | 14 |
2 | 15* |
■ - 5 098 42/1781
Reinigungsverfahren**
4502-0xalsäure-2 45O2-Oxalsäure-2
4502-0xalsäure-2 4502-0xalsäure-2 Ammoniumzitrat-1
Ammoniumz itrat-2
Ammoniumzitrat-2 4502-Ammoniumzitrat-1
4521
4502-4521
Zitrat-Oxalat
Zitrat-Oxalat
Anfangs- Eadak- R aktivität tivität mE/h mR/h
40 | 2 | 20* |
96 | 15 | 6 |
140 | . 39 | 3,6 |
203 | 74 | 2,7 |
35 | 25 | 1,4* |
37 | 30 | 1,2 |
59 | 52 | 1,1 |
35 | 7 | 5* |
35 | 11 | 3* |
40 | 8 | 5* |
43 | 13 | 3 |
73 | 18 | 4 |
* Diese Reinigungsfaktoran wurden aus Messungen errechnet,
die mit einem G.M.-Überwachungsmeßgerät gemacht wurden. Alle übrigen wurden aus Messungen mit einem Juno-Meßgerät
berechnet.
*♦ Die Zahl vor einem Schaumreagens, zum Beispiel 2 Oxalsäure-2,
gibt die Anzahl der Schaumbehandlungen der Probe an. Die Endzahl ist der Schlüssel zu der in Tabelle II angegebenen
Schaumzusammensetzung. Ein Gedankenstrich zwischen zwei Reagentien in Spalte I bedeutet, daß beide Schäume
getrennt angewendet wurden.
Fome-Add ist ein von DuBois Chemicals erseugtes ionisches
Schäummittel, Sprex AC-3 ein von DuBoia Chemicals erzeugter alkalinischer Metallreiniger, EDXA ist das Dinatriumsalz der
Äthylendiamintetraessigsäure, 4502 ist ein von Turco Products
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-f-
erxeugtes Alkalipermanganat und die Zusammensetzung von 4521 wurde bereits angegeben. Die Ergebnisse für jeden einzelnen
Schaum sind mil; denjenigen zu vergleichen, die bei der Anwendung
des aus einer Lösung von Fome-Add und Sprex AC-3 erzeugten
Schaums erhalten wurden. Dieser Schaum wird derzeit für die
Reaktorreinigung des Konstruktionstestreaktors verwendet und wurde als Maßstab fpr die vorliegenden Untersuchungen gewählt.
Die Zusammensetzung sämtlicher in Tabelle I angegebener Schäume ist in Tabelle II beschrieben. Die in der letzten
Spalte angegebenen Konsentrationen sind die einer 55-Gallonen-Trommel
hinzuzusetzenden Mengen, mit der Schaum in großen Mengen erzeugt wird. ·
Schaum
Schaumsusammensetsungen
Zusammensetzung
Konzentration Menge je
55 GaIl.
Foae-Add + Sprex
Fome-Add
Oxalsäure-1 OxalAäure-2 Oxalsäure 3
Oxalsäure-1 OxalAäure-2 Oxalsäure 3
Sprex AC-3 | 10 | ,9 | g/l | 5 | Ib |
Fome-Add | 4 | ,5 | ml/1 | 1 | qt |
Fome-Add | 13 | ml/1 | 2,86 | qt | |
Oxalsäure | 20 | ml/1 | 9,2 | Ib | |
Fome-Add | 18 | ml/1 | 3,96 | qt | |
Oxalsäure | 40 | g/l | 18,4 | Ib | |
Fome-Add | 14 | ml/1 | 3,08 | qt | |
Oxalsäure | 40 | g/l | 18,4 | Ib | |
Fome-Add | 12 | ,5 | ml/1 | 2,75 | qt |
Ammoniumsitrat | 15 | g/l | 6,9 | Ib | |
Fome-Add | ,5 | ml/1 | 4,29 | qt | |
Amm OTH i ^TtI 7f"i1?T*nt | 20 | g/l | 9,2 | Ib | |
- 7 - |
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-fr | 2004600 | ,5 ml/1 | 7,37 qt | |
Schaum | Zusammensetzung | Konzentration Menge Je 5^ GaIl. |
g/l | 6,9 Ib |
Fome-Add | 33 | ml/1 | 4,62 qt | |
4521 | Türc0 4521 | 15 | g/l | 11,5 Ib |
Fome-Add | 21 | g/l | 9,2 Ib | |
Zitrat-Oxalat | Oxalsäure | 25 | ml/1 | 7,7 qt |
Ammoniumzitrat | 15 | .9 g/l g/l |
5 Ib 1,38 Ib |
|
Fome-Add | 35 | ,5 ml/1 | 1 qt | |
Fome-Add + Sprex + EDTA |
Sprex AC-3 EDTA-Dinatriumsalζ |
10 3 |
g/l | 6,44 Ib |
Fome-Add | 4 | ml/1 | 0,88 qt | |
4502 | Türe0 4502 | 14 | ||
Fome-Add | 4 | |||
Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, daß der Reinigungsfaktor von der Art der Probe abhängt. Um einen sinnvollen Vergleich
zu erhalten, müssen demnach die Wirkungsgrade der Schäume miteinander verglichen werden, mit denen Proben von
etwa gleichem Radioaktivitätspegel behandelt wurden. Die Reinigungsfaktoren für die Anwendung einer Anzahl von Schäumen auf
Proben, die Anfangswerte von 35 bis 45 mR/h mit einem Juno-Meßgerät
bei etwa 3/4 Zoll ergaben, sind in Tabelle III aufgeführt.
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■■■■-«-
Relativer Wirkungsgrad.der im Schaum enthaltenen
Reagentien
Verfahren** Anfangs- Endak- R F
aktivität tivität mR/h " mR/h
Fome-Add + Sprex Fome-Add
Oxalsäure-1 -■■"
Oxalsäure-2
Ammoniumzitrat-1 Ammoniumzitrat-2
Ammoniumzitrat-1 Ammoniumzitrat-2
Zitrat-Oxalat
2 Oxalsäure-2
45Q2-0xalsäure-2 4502-Ammoniumzitrat 4502-4521
35 - | 20 | 1,8* |
40 | 25 | 1,6* |
40 | 8 | 5* |
35 | 4 | 9* |
35 | 1,4* | |
37 | 30 | 1,2 |
35; | 11 | 3* |
43 ■ | 13 | 3 |
43 | 3 | 14 |
40 | 2 | 20* |
35 | 7 | 5* |
40 | 8 | 5* |
* , Erklärt in der Füßnote von Tabelle I *.-.".
.*'*■ Die in Spalte I verwendete Terminologie ist in der Fußnote
von Tabelle I erläutert.
Ausgehend von den Tabellenergebnissen können die Reagentien nach ihrem Wirkungsgrad an Schaumreinigung von rostfreiem
Stahl abgestuft werden. Bei einem Einschrittverfahren sind die Reagentien in der Reihenfolge
Oxal- > 4521 ^ Ammoniumzitrat
wirksam. Die gleiche Reihenfolge gilt für das Zweischrittverfahren,
bei dem einer der reagensverbesserten Schäume auf eine
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• AO-erste Anwendung des Alkalipermanganatschaums folgt.
Der höchste Reinigungsfaktor wurde mit dem Zweischrittverfahren Alkalipermanganat-Oxalsäure erreicht. Eine doppelte Anwendung
des Oxalsäureschaums war etwas weniger wirkungsvoll. Gammamessungen der Testproben und der kondensierten Reinigungslösungen geben den Grund für die erhöhte Wirksamkeit des
ZweiSchrittverfahrens an. Gammameßdaten der kondensierten
Schäumlösungen nach erfolgter Reinigung zeigen, daß Alkali-
permanganat selektiv für Ru10^, Cr^ , I1^1 und Oe arbeitet,
QC
^ aber Zr-Nb7^ nicht entfernt. Die letzteren Isotopen werden
mittels Oxalsäure beseitigt.
Weitere Tests zeigten, daß die Korrosion der schaumbehandelten Metalloberfläche kein !Problem darstellt. Es muß allerdings
auch die Wirkung des Schaums auf das Abfallsystem berücksichtigt werden, in das er gelangen kann, sowie auf die chemische
Zusammensetzung des Reaktorwassers, wenn ein Reaktorbehälter gereinigt wird.
m Obwohl die aufeinanderfolgende Anwendung von Permanganat und
Oxalsäure enthaltenden Schäumen für die Anwendung außerhalb des Reaktors bevorzugt wird, ist es nicht erwünscht, daß
Mangan-Ionen aus dem Permanganat in das Reaktorkühlsystem eindringen, da ein zusätzliches radioaktives Spezies dem Kühlmittel
zugesetzt würde. Da der Schaum bei der Reinigung des Reaktorbehälters an der Oberfläche des Kühlwassers oberhalb
des Reaktorkerns kondensiert, verbreitet sich zumindest ein Teil der Schaumbestandteile in dem Körper des Kühlsystems.
- 10 -
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Demnach wird Oxalsäure allein für den Reaktoreinsatz bevorzugt. ■"..-.■"" -'. ■■"; --■■■-"■'
!Bin weiteres beunruhigendes Problem ergibt sich dagegen aus
der Tatsache, daß - gleichgültig ob das Zwei*- oder Einschritt-verfahren
angewendet wird, sämtliche radioaktiven Abfälle am Ort letztlich in das radioaktive Abfallsystem gerichtet sind. Dies ist in erster Linie Aluminiumnitrat enthaltender
Abfall aus dem chemischen Verarbeitungswerk.
Es wurde festgestellt, daß das bei den ersten Versuchen verwendete
ionische Schäummittel bei Berührung mit einer Aluminiumnitratlösung
einen besonders* unerwünschten wachsartigen Peststoff niederschlug. Da Abfall aus dem chemischen Verarbeitungswerk
Aluminiumnitrat enthält, darf dieses ionische Schäummittel nicht in das Abfallsystem gelangen. Die einzigen
Alternativen waren demnach, den Eintritt des Schaumkondensats in das Abfallsystem zu verhindern oder ein Schäummittel zu
finden, das nicht mit Aluminiumionen reagiert. Glücklicherweise war die Suche nach einem Ersatzschäummittel erfolgreich
und dessen Anwendung bildet einen wesentlichen Teil der Erfindung
·
Ee wurde festgestellt, daß ein nichtionisches Schäummittel mit
gutem Erfolg in bezug auf die Reinigung verwendet werden kann und daß es keine Probleme im Abfallsystem auf wirft. Ein sich
als annehmbar herausgestelltes besonderes Erzeugnis enthält
als Wirkstoff ein Kondensationsprodukt,eines kohlenwasserstoffsubstituierten
Phenols mit Formaldehyd, in das eine hydrophile
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-η-
Gruppe eingeführt wurde. Solche Erzeugnisse bilden den Gegenstand der US-Patentschrift Nr. 2 454 341. Das Erzeugnis ist
ein Eigentumsprodukt der Turco Products und wird ale Turco 4527 bezeichnet.
Zunächst wurde festgestellt, daß Turco 4527 geeignete Schäumeigenschaften
aufweist. Vom Reinigungstandpunkt aus sind die wichtigsten Stabilitätsfaktoren die Ablauf geschwindigkeit der
Flüssigkeit aus dem Schaum und die Expansion (Schaumvolumen/
Volumen der flüssigkeit im Schaum). Eine niedrige Ablaufgeschwindigkeit
und geringe Expansion begünstigen die Reinigung. Versuche haben gezeigt, daß bei zunehmender Konzentration des
Schäummittels die Ablaufgeschwindigkeit sinkt, und daß bei zunehmender Konzentration des Schäummittels die Expansion
steigt. Somit neigen beide Schäumeigenschaften dazu, sich gegenseitig auszugleichen, in der Weise, daß die Konzentration
des Schäummittels die Reinigungskraft des Reinigungsechaums nur wenig beeinflußt. Der experimentelle Nachweis hierfür
wird nachstehend erbracht.
Es wurde weiter festgestellt, daß Turco 4527 mit den zu verwendenden
Reinigungsreagentien verträglich ist. Sowohl Oxalsäure als auch Turco 4521 haben, praktisch keine Wirkung auf
die Schäumeigenschaften von Turco 4527« Andererseits hat Oxalsäure
einen mäßigen Bremseffekt auf Fome-Add.
Zur Bewertung der Reinigungswirkung der Turco 4527 enthaltenden
Lösungen wurde eine Anzahl von verunreinigten 4 Zoll langen rostfreien Stahl-Blei-Rohren mit 1 Zoll Außendurchmesser dem*
- 12 009842/1781
Konstruktionstestreaktor entnommen. Diese Rohre waren dem Reaktorwasser
oberhalb des Reaktorkerns bei einer Temperatur von AA0 C ausgesetzt. Die sich aus dieser Art der Strahlenaussetzung
ergebende Verunreinigung besteht vor allem aus Spaltprodukten
der Brennelementaussickerung, die in dem auf rostfreiem Stahl im Wasser gebildeten Film aus hydrierten Metalloxyden
absorbiert werden. Der Film hat eine mattgelbe Färbung, und die Wirksamkeit eines Reinigungsschrittes kann durch
Sichtprüfung gut beurteilt werden.
Das Ausmaß des Entfemens der Verunreinigung wurde abgeschätzt, 4|
indem vor und nach jeder Behandlung Messungen durchgeführt
wurden. Aus beiden Messungen wurde ein Reinigungsfaktor (R F) errechnet. Die Ablesungen erfolgten von einem Juno-Überwachungsmeßgerät,
das 3/4- Zoll von der Oberfläche der mit einer
Polyäthylenschicht umgebenen Probe entfernt war. Das Rohrmaterial war nicht gleichmäßig verunreinigt, und erste Strahlungsmessungen
schwankten um bis zu 30 % je Probe, während diese
unter dem Meßgerät rotiert wurde. Demnach wurden jeweils hohe
und niedrige Meßwerte abgelesen und demzufolge zwei Reini- μ
gungsfaktoren errechnet. Die Proben wurden in 4-00-ml-Glasbecher
gestellt, so daß sie in einem Winkel von etwa 60° angelehnt standen. Dann wurde der Becher mit Schaum gefüllt. Die
Bläschengröße des auf diese Weise erzeugten Schaums kann eingestellt werden, indem die Größe des Auslaßrohrs verändert
wird, durch das die die obige Lösung bildenden großen Schaumblasen
gedrückt werden. Nach vollständiger Auflösung des Schaums wurden die Proben mit Wasser und Azeton abgespült und
vor der letzten Messung getrocknet.
- 13 -
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Wegen des Winkele, in dem die Proben aufgestellt waren und wegen der Schwierigkeit, den Schaum in einem so kleinen Behälter
gleichmäßig zu verteilen, war die Beinigung nicht immer gleichmäßig, was durch Bestflächen des gelben Filme angezeigt
wurde. Die hier berichteten Beinigungsfaktoren gelten daher als das erreichbare Minimum, wenn der Schaum richtig aufgetragen
wird.
Die Ergebnisse einer Anzahl von Beinigungsversuchen sind in Tabelle IV aufgeführt. In allen Fällen wurden Vielfachversuche
gemacht. (Tabelle IV enthält nur ein typisches Resultat für jeden Fall. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß bei dem
Vergleich von Eeinigungsfaktoren wegen ihrer Abhängigkeit von Art und Umfang der Verunreinigung Vorsicht geboten ist. Bei
dieser Art von Versuchen dürfen Reinigungsfaktoren nur für
Proben von etwa gleicher Anfangsintensität verglichen werden. Die Daten in Tabelle IV dürften dieser Bedingung entsprechen,
da alle Proben anfangs etwa 100 mR/h aufwiesen.
TABELLE IV
Reinigungsdaten für im Schaum enthaltenes Reagens
Reinigungsdaten für im Schaum enthaltenes Reagens
Schaumzusammensetzung
Erstablesung mR/h
End- B F ablesung mBA
40 g/l Oxalsäure 60 ml/1 Turcö 4527
40 g/l Turco 4521 60 ml/1 Turco 4527
2 U Salpetersäure 5O""ml/l Turco 4527
60 ml/1 Turco 4527
40 g/l Oxalsäure 16 ml/1 Fome-Add
112 100 98
100 95
45 52
98 6
22
2,2
1,9
1,0 16
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Di· »rate wichtige Schlußfolgerung ist, daß mit Tureo 4-527 ereeugter Schaum in der Lage ist, Eeagentien zur Unterschicht zu
befördern. Ee ist ersichtlich, daß das Entfernen der Verunreinigung nur auf Grund der Reagentien erfolgt, da Test 4 von Tabelle IV »eigt, daß Turco 452?-Schaum allein keine Reinigung
bewirkt. Zweitena ist ersichtlich, daß im Schaum enthaltene
Oxalsäure als Beiniger von rostfreiem Stahl den im Schaum enthaltenen !Purco 4521 und der Salpetersäure im Schaum weit überlegen let. felter ist bemerkenswert, daß Oxalsäure in Turco
4527 Mindesten« so wirkungsvoll, und vielleicht wirkungsvoller
ist als in Fome-Add.
Ee wurde vorstehend erwähnt, daß Schaumablauf und Expansion
weitgehend von der Schäummittelkonzentration abhängen. Um zu bestimmen, wie diese Eigenschaften die Reinigung beeinflussen,
wurden Schäume mit verschiedenen Anteilen an Turco 4527 auf
verunreinigte Rohrproben gegeben. Die in Tabelle V angeführten
Daten «eigen, daß die Wirkung, soweit überhaupt vorhanden, nur sehr klein ist. Dies scheint die vorher erwähnte Hypothese zu
bestätigen, daß (für den getesteten Konzentrationsbereich) die auf die Reinigung wirkenden Expansions- und Ablauf effekte dazu
neigen, sich gegenseitig auszugleichen. Demnach kann die
Sohaumkonsistenz innerhalb eines bestimmten Bereichs wunschgemäß verändert werden, ohne die Wirksamkeit nachteilig zu beeinflussen.
-15-009842/1781
TABELIE V Auswirkung der Schäummittelkonzentration auf die Reinigung
Erst- End- R F
Schaumzusammensetzung ablesung ablesung
mR/h mR/h
40 g/l Oxalsäure 92 4 23
40 ml/1 Turco 4527
40 g/l Oxalsäure 112 5 22
60 ml/1 Turco 4527
40 g/l Oxalsäure 100 5 20
80 ml/1 Turco 4527
Es muß noch bewiesen werden, daß die Reinigung mittels Schaum besser ist als das Aufsprühen einer gleichwertigen Menge der
gleichen Lösung auf eine verunreinigte Oberfläche. Wenn.Schaum um nichts wirkungsvoller wäre als dieses Verfahren, dann ließe
: er sich in Anbetracht der Einfachheit des zweiten Verfahrens
nur schwer rechtfertigen. Um die Frage zu klären, wurden 50 ml
(mehr als das doppelte Flüssigkeitsvolumen bei einer Schaumanwendung) einer Lösung, 40 g/l davon Oxalsäure und 60 ml/1
davon Turco 4527, aus einer Spritzflasche direkt auf einen Rohrabschnitt gesprüht, der zunächst einen Ableswert von
^ 88 mR/h ergab. Die Probe wurde während der Behandlung rotiert,
um gleichmäßigen Kontakt zu gewährleisten, und blieb nach der Behandlung acht Minuten lang stehen, bevor sie abgespült wurde.
Der abgelesene Endwert betrug 63 mR/h, was einem Reinigungsfaktor von nur 1,4 gegenüber 22 bei gleicher aufgeschäumter
Lösung entsprach. Es ist ersichtlich, daß die das Schäummittel enthaltende Lösung wegen der höheren Viskosität und des Vorhandenseins
eines oberflächenaktiven Mittels wahrscheinlich wir-.
- 16 009842/1781
■ ■ 2Q04600
Jcungsvoller ausfällt als Oxalsäure allein In wässriger Lösung,.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in der Beschreibung
aufgeführten Einzelheiten, sondern kfrnn im Rahmen der nachstehenden
Ansprüche abgewandelt werden.
- 17 -, OÜ9BA2/1781
Claims (5)
- Patentansprüche(iJ Verfahren zur Reinigung radioaktiver Metalloberfilehin durch Berührung dieser Oberflächen mit eines wässrigen Schaum, dadurch gekennzeichnet, daß der Schal» ein chemisches Heagens enthält, das die radioaktive Verunreinigung angreift.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß da« chemische Reagens Oxalsäure ist.
- 3. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen zuerst mit einem Alkalipermanganat enthaltenden Schaum in Berührung kommen und dann mit einem Oxalsäure enthaltenden Schaum.
- 4. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radioaktiven Oberflächen diejenigen des ßeaktorhehälters eines Kernreaktors sind, das chemische Reagens Oxalsäure ist und daß ein nichtionisches Schäummittel verwendet wird.
- 5. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schäummittel al* Wirkstoff ein Kondensationsprodukt eines kohlenwasserstoffsubstitu- i ierten Phenols mit Formaldehyd enthält, in das hydrophile Gruppen eingeführt wurden.- 18 009842/1781
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US79657969A | 1969-02-04 | 1969-02-04 |
Publications (1)
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BE904139A (nl) * | 1986-01-30 | 1986-05-15 | Lemmens Godfried | Werkwijze voor de decontaminatie van radioaktief besmette materialen. |
US5046289A (en) * | 1989-02-06 | 1991-09-10 | Westinghouse Electric Corp. | System and method for cleaning the inner surface of tubular members |
US5035840A (en) * | 1990-10-01 | 1991-07-30 | Chemical Waste Management, Inc. | Process for cleaning trace metals from EDTA |
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US5640703A (en) * | 1994-04-18 | 1997-06-17 | British Nuclear Fuels Plc | Treatment of solid wastes |
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Cited By (2)
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WO1989003113A1 (en) * | 1987-10-02 | 1989-04-06 | Abb Reaktor Gmbh | Process for decontaminating surfaces |
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