ES2260418T3 - Procedimiento y dispositivo de descontaminacion radioactiva de superficie situada en el interior de un cuerpo hueco. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo de descontaminacion radioactiva de superficie situada en el interior de un cuerpo hueco.Info
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Abstract
Procedimiento de descontaminación de una superficie de un componente (7, 22), especialmente metálico, utilizado en el campo de la industria nuclear sobre la cual está fijada al menos una sustancia conteniendo al menos un elemento radioactivo, por puesta en contacto de la sustancia fijada sobre la superficie con una solución de ataque químico, en el interior de un cuerpo hueco (1, 7), caracterizado porque se pone la solución de ataque químico en estado líquido en contacto con la sustancia fijada sobre la superficie a descontaminar, en forma de una pluralidad de chorros bajo presión (14) producidos por una pluralidad de toberas (15) solidarias de al menos una rampa (3) montada en una posición fija con relación a la superficie a descontaminar en el interior del cuerpo hueco (1, 7) y teniendo una forma adaptada a la geometría de la superficie a descontaminar, de manera que los chorros (14) recubran totalmente la superficie a descontaminar y efectúan el despegamiento de la sustancia radioactivade la superficie a descontaminar, por efecto mecánico de chorro y por efecto químico de ataque, con una renovación permanente de la solución de ataque químico liquido al contacto de la superficie a descontaminar y que se evacua, al exterior del cuerpo hueco, la solución química, después de su puesta en contacto con la sustancia radioactiva y la sustancia radioactiva en una al menos de las formas siguientes : fase disuelta en la solución de ataque químico, partículas arrancadas a la superficie metálica.
Description
Procedimiento y dispositivo de descontaminación
radioactiva de una superficie situada en el interior de un cuerpo
hueco.
La invención se refiere a un procedimiento y un
dispositivo de descontaminación radioactiva de una superficie,
especialmente de una superficie metálica, situada en el interior de
un cuerpo hueco.
En los reactores nucleares, se utiliza unos
circuitos o componentes que entran en contacto con unos
radioelementos, por ejemplo vehiculazos por un fluido de
intercambio, durante el funcionamiento del reactor nuclear.
Por ejemplo, los reactores nucleares enfriados
por agua bajo presión comprenden un circuito primario en el cual el
agua de enfriamiento bajo presión del reactor asegurando el
enfriamiento del combustible del corazón del reactor está puesta en
circulación para entrar en contacto sucesivamente con los
ensamblajes de combustible del corazón, en el interior de la cuba
del reactor nuclear y con unos tubos de intercambio de calor de
generador de vapor. Durante la circulación en el circuito primario,
el agua de enfriamiento bajo presión se carga en radioelementos que
se depositan después, en ciertas partes al menos del circuito
primario.
En particular, sustancias tales como óxidos
metálicos encerrando radioelementos se depositan sobre la superficie
interior de canalizaciones primarias uniendo entre ellos los
componentes primarios del reactor y sobre superficies de paredes
internas o de componentes de la cuba o de los generadores de vapor
del reactor nuclear.
Cuando es necesario intervenir cerca de un
componente, sobre una superficie contaminada del circuito primario,
por ejemplo para efectuar un control, una reparación o una
sustitución del componente, el personal encargado de la intervención
debe protegerse contra las radiaciones ionizantes que provienen de
las superficies contaminadas. Se debe entonces utilizar protecciones
biológicas costosas cuya instalación puede ser larga. Los trabajos
efectuados en zonas sometidas a las radiaciones necesitan el porte
de vestimenta especial por el personal encargado de la intervención
o la utilización de materiales automáticos accionados a
distancia.
En todos los casos, el coste y la duración de
las intervenciones están aumentados.
En el caso de intervenciones sobre componentes o
tuberías contaminadas, de desmontaje o desmantelamiento de
componentes, o incluso operaciones de mantenimiento a intervalos
regulares para eliminar sustancias radioactivas depositadas, se ha
propuesto utilizar unos métodos de descontaminación por puesta en
contacto de las superficies contaminadas con una solución de ataque
químico, por ejemplo una solución de ácido nítrico conteniendo
permanganato de potasio como descrito en el
FR-2.600.203.
Generalmente, las superficies contaminadas por
sustancias conteniendo radioelementos son las superficies internas
de componentes que tienen la forma de un cuerpo hueco tale como la
cuba del reactor o la caja de agua de un generador de vapor, o
tuberías, por ejemplo las tuberías primarias de gran diámetro o
también unas superficies de componentes situados en el interior de
un cuerpo hueco tal como una cuba o un cuerpo de bomba.
La solución de ataque química está entonces
introducida en el cuerpo hueca y puesta en contacto durante un
tiempo suficiente con las sustancias fijadas sobre la superficie
contaminada o también puesta en circulación en contacto de estas
sustancias, de manera que las sustancias se encuentran en estado
disuelto en la solución de ataque que está sea evacuada y eliminada
al final del tratamiento, sea renovada en el interior del cuerpo
hueco, por ejemplo reciclándola después de regeneración.
Estas operaciones necesitan generalmente una
larga duración de ejecución para que la descontaminación sea
suficientemente completa y eficaz.
En ciertos casos, la descontaminación de
elementos de circuito primario que están desmontados o cortados,
tales como trozos o codos de canalización o también partes de bombas
primarias de puesta en circulación del agua de enfriamiento tal como
una rueda de bomba se realiza en el interior de una cuba de limpieza
en la cual se introduce el componente a descontaminar y una
solución de ataque químico que puede ser mantenida al contacto del
componente durante un tiempo suficientemente para realizar la
descontaminación luego evacuada o puesta en circulación con,
eventualmente, un reciclado y una regeneración de la solución
química.
En el caso de una operación de sustitución de
uno o varios generadores de vapor de un reactor nuclear de agua bajo
presión, es necesario cortar en trozos las tuberías primarias de
empalme del generador de vapor, después soldar la tubuladuras del
generador de vapor de sustitución sobre las tuberías cortadas y
mecanizadas, dejadas en espera. Previamente a estas operaciones, es
preciso descontaminar cuidadosamente las superficies internas de
ciertas tuberías que son generalmente accesibles solo por una
extremidad.
Tales operaciones de sustitución que necesitan
la puesta en práctica de numerosos medios y la ejecución de
numerosas tareas sucesivas, según una organización precisa, son
tanto más satisfactorias cuanto que se acompañan de una duración de
inmovilización del reactor nuclear la más corta posible.
Es pues muy deseable reducir al máximo el tiempo
de ejecución de las diferentes tareas y en particular de la
descontaminación.
De manera general, es ventajoso, por cualquier
aplicación, disponer de procedimientos rápidos y eficaces para
efectuar la descontaminación de superficies o componentes en el
interior de un cuerpo hueco, tales como tuberías, cubas, cajas de
agua de reactor nuclear o cubas de limpieza, utilizando unos medios
prácticos a poner en práctica y habitualmente disponibles en el
emplazamiento de un reactor nuclear.
El objetivo de la invención es pues proponer un
procedimiento de descontaminación de una superficie, especialmente
metálica, situada en el interior de un cuerpo hueco, sobre la cual
está fijada al menos una sustancia encerrando al menos un
radioelemento por puesta en contacto de la sustancia radioactiva
fijada sobre la superficie con una solución de ataque química en el
interior de un cuerpo hueco permitiendo efectuar la descontaminación
de una manera eficaz y rápida con unos medios sencillos, prácticas a
poner en práctica y fácilmente disponibles en el emplazamiento de
una central nuclear.
A tal efecto se procede según la parte
caracterizante de la reivindicación.
La invención está igualmente relativa a un
dispositivo de descontaminación para la puesta en práctica del
procedimiento de la invención, según la reivindicación 8.
Con el fin de hacer entender la invención, vamos
a describir a título de ejemplo refiriéndonos a las figuras anexas,
varios modos de realización de un procedimiento y de un dispositivo
según la invención utilizados para descontaminar tuberías o
componentes de un circuito primario de un reactor nuclear de agua
bajo presión.
La Figura 1 es una vista esquemática de una
instalación de limpieza permitiendo poner en práctica el
procedimiento de la invención.
La Figura 2 es una vista en sección axial de un
codo de una tubería primaria del reactor nuclear, durante una
operación de descontaminación por el procedimiento de la invención y
según una primera variante de realización.
La Figura 3 es una vista en sección axial de un
codo de una canalización primaria durante una operación de
descontaminación según el procedimiento de la invención y según una
segunda variante de realización.
La Figura 4 es una vista esquemática en alzado y
en sección parcial de una instalación de descontaminación de una
rueda de bomba primaria por el procedimiento de la invención.
A la Figura 1, se ha representado un cuerpo
hueco 1 en el interior del cual se realiza la descontaminación de al
menos una superficie que puede ser por ejemplo la superficie
interior del cuerpo hueco mismo. El cuerpo hueco 1 puede ser por
ejemplo un trozo de canalización o un recipiente tal como una cuba
de la cual se debe descontaminar la superficie interior antes de una
intervención.
La superficie a descontaminar en el interior del
cuerpo hueco 1 puede ser igualmente la superficie de un componente
difícilmente desmontable o no desmontable, dejado en su sitio en el
interior del cuerpo hueco 1. El cuerpo hueco 1 comprende una
extremidad cerrada, o fondo, y una extremidad abierta sobre la cual
está añadida una placa o tapadera de cierre 2 que puede fijarse de
manera estanca sobre la extremidad abierta del cuerpo hueco 1. En el
interior del cuerpo hueco está dispuesta, por ejemplo según una
dirección axial del cuerpo hueco, una rampa de aspersión 3
comprendiendo una pluralidad de toberas dirigidas hacia la
superficie a limpiar, por ejemplo la superficie interior del cuerpo
hueco 1.
La rampa 3 está alimentada en fluido de limpieza
y de descontaminación bajo presión, por una tubería 4 unida a la
parte de salida de una bomba alta presión 5, de manera que un fluido
de limpieza bajo presión circule en la canalización 4 según el
sentido indicado por la flecha 6.
La parte de entrada de la bomba alta presión 5
está unida por un conducto de unión 7 a un depósito 8 conteniendo
fluido de descontaminación.
El depósito 8 está unido, en su parte inferior,
al conducto 7 y, en su parte superior, a un conducto 9 de unión del
depósito a la parte de salida de una bomba de aceleración 10 cuya
parte de entrada está unida por un conducto de unión 11 al volumen
interno del cuerpo hueco 1, cerca de un punto bajo del cuerpo hueco
1. La bomba 10 que puede ser por ejemplo una bomba de membrana
permite recuperar fluido de descontaminación en el fondo del cuerpo
hueco 1 y devolverlo en el depósito 8, para permitir su reciclaje y
su reutilización para la descontaminación del cuerpo hueco,
mediante la bomba alta presión 5.
En el interior del depósito 8, se puede
igualmente realizar la regeneración del fluido de descontaminación
que es generalmente una solución química de ataque.
En su parte superior, la tapa de obturación 2
comprende una tubuladura a nivel de la cual un manómetro tal como un
manómetro de columna de agua 13 está unido por un conducto al
volumen interior del cuerpo hueco 1. El manómetro 13 permite medir
la presión en el interior del cuerpo hueco 1 y de proporcionar una
señal de presión a un medio de mando 10a de la bomba de aceleración
10 para regular el caudal de la bomba de aceleración 10 sobre el de
la bomba alta presión 5.
La bomba de aceleración que es por ejemplo una
bomba de membrana puede funcionar en seco sin daño, de manera que se
puede ajustar a voluntad el caudal de la bomba de aceleración sobre
el de la bomba de inyección de alta presión 5.
La bomba de inyección de alta presión 5 hace
llegar a la rampa 3 un fluido a una presión superior a la presión
atmosférica y comprendida por ejemplo, entre 2 y 400 bares, de
manera que la rampa 3 que comprende unas toberas 15 forma chorros
bajo presión 14 dirigidos cada uno hacia una zona de la superficie
a limpiar en el interior del cuerpo hueco 1.
El fluido de descontaminación es un reactivo
químico que puede ser en forma líquida, gelificada o gaseosa.
Los reactivos químicos pueden ser ácidos,
básicos o neutros, oxidantes o reductores y pueden utilizarse a
temperatura ambiente o a una temperatura superior a la temperatura
ambiente. Los reactivos pueden dosificarse y regenerarse en el
interior del depósito de almacenamiento 8; el depósito 8 puede
comprender medios de calentamiento, por ejemplo de resistencia, para
llevar el fluido de descontaminación a una temperatura superior a la
temperatura ambiente permitiendo aumentar la reactividad del
fluido.
En este caso se utiliza un fluido de
descontaminación constituido por una solución química líquida, se
evacúa el líquido a partir de un punto bajo del cuerpo hueco 1, sea
utilizando una bomba de aceleración tal como la bomba 10
representada a la figura 1, sea por flujo gravitatorio, estando el
depósito de recuperación dispuesto a un nivel inferior al nivel del
cuerpo
hueco 1.
hueco 1.
En el caso de un fluido de descontaminación
constituido por unos reactivos en forma gelificada, el gel reactivo
está pulverizado en el cuerpo hueco por las toberas 15 de la rampa
3, en forma de chorros 14, después se efectúa el aclarado por
pulverización, generalmente con agua de la superficie descontaminada
y se evacúa el líquido de aclarado por bombeado.
La pulverización de los reactivos y producto de
aclarado en forma de chorros bajo presión permite despegar
sustancias contaminantes conteniendo radioelementos de la superficie
a limpiar, por efecto mecánico del chorro y por efecto químico de
ataque por el reactivo.
Según el tipo de reactivo utilizado, se puede
utilizar unas presiones de inyección en la rampa, gracias a la bomba
de inyección 5, que se sitúa a un nivel deseado en el interior del
intervalo de presiones indicado arriba.
Para iniciar una operación de descontaminación,
se realiza, en el interior del recipiente de almacenamiento 8, la
preparación de una solución química de la cual se ajusta la
concentración en reactivo. La solución está homogeneizada y
eventualmente llevada a la temperatura deseada para obtener la mejor
reactividad al contacto de la superficie a descontaminar.
Durante la descontaminación, la solución
reciclada puede regenerarse en el interior del depósito 8.
La unión entre el depósito de almacenamiento 8 y
el cuerpo hueco 1 en el cual se efectúa la descontaminación puede
obtenerse por unas tuberías flexibles o rígidas o por líneas
constituidas de trozos de canalizaciones flexibles y de trozos
rígidos.
La rampa de pulverización 3 puede constituirse
por un elemento perfilado hueco cuya sección presenta una forma
cualquiera (por ejemplo redonda, cuadrada o hexagonal). La forma de
la rampa está adaptada a la geometría de la superficie a
descontaminar en el interior del cuerpo hueco. La rampa es de un
material que tiene una buena resistencia al reactivo utilizado para
la descontaminación y a la presión de inyección.
Las toberas de pulverización 15 de la rampa 3
pueden preverse de manera que los chorros 14 recubran totalmente la
superficie a descontaminar, pudiendo los chorros 14 proviniendo de
toberas 15 pueden solaparse, lo que no perjudica en nada la eficacia
de la descontaminación.
Describiremos ahora, haciendo referencia a las
figuras 2 y 3, dos casos particulares de limpieza de la superficie
interna de un cuerpo hueco constituido por un codo de una
canalización primaria.
Los elementos correspondientes sobre la figura 1
y sobre las figuras 2 y 3 llevan las mismas referen-
cias.
cias.
En el caso del modo de realización según una
primera variante, representado a la figura 2, el cuerpo hueco 1
constituido por un codo de canalización primaria que ha sido cortado
y mecanizado en sus extremidades está cerrado en una primera
extremidad por una tapa de obturación 2 que está atravesada en su
parte central por una abertura en la cual está montado una
tubuladura 16 de empalme de la rampa 3 a la tubería 4 de
alimentación de la rampa 3 en líquido de descontaminación bajo
presión. La rampa 3, realizada en forma tubular está unida a una
primera extremidad de llegada de fluido por un racor 3', a una parte
de extremidad de la tubuladura 16, en el interior del cuerpo hueco
1. La parte de extremidad del codo de canalización primaria
constituyendo el cuerpo hueco 1, opuesto a la extremidad cerrada por
la tapa 2 está obturada por una tapa de obturación 2', análoga a la
tapa 2, y no comprendiendo abertura central de paso de una
tubuladura.
Las tapas 2 y 2' están añadidas contra una
superficie mecanizada de la parte de extremidad correspondiente del
codo 1 y apretadas mediante un medio mecánico, por ejemplo de
tornillo y tuerca, con interposición de una junta de estanqueidad
tal que la junta 17 intercalada entre la tapa 2 y la primera
extremidad del codo 1.
Una segunda tubuladura 18 atraviesa la tapa 2 en
una zona situada a la parte inferior del cuerpo
hueco 1.
hueco 1.
Cuando la rampa 3 está alimentada en fluido bajo
presión, las toberas 15 forman unos chorros 14 que recubren cada uno
una parte de la superficie interior del codo 1.
La rampa 3 puede presentar una curvatura análoga
a la curvatura del codo 1, de manera tal que el eje de la rampa esté
confundido con el eje curvo del codo 1. Las toberas 15 están
dispuestas según la longitud de la rampa 3 y orientadas de manera
que los chorros 14 puedan recubrir el conjunto de la superficie
interior del codo 1, pudiendo los chorros vecinos presentar además
unas zonas de recubrimiento.
Los chorros bajo presión que vienen golpear la
superficie interior del cuerpo hueco 1 producen el despegamiento de
sustancias radioactivas, es decir de sustancias conteniendo al menos
un radioelemento, depositadas sobre la superficie interior del codo
1 por efecto y por efecto químico de ataque.
Una parte de los sedimentos de sustancias
radioactivas puede disolverse igualmente en el reactivo de
ataque.
El reactivo de ataque conteniendo las partículas
arrancadas y las sustancias disueltas se concentra a la parte
inferior del cuerpo hueco 1 para evacuarse mediante la tubuladura 18
y del conductote evacuación 11 unido eventualmente a una bomba de
aceleración.
En el caso de la segunda variante de realización
de la limpieza de un codo de canalización primaria 1, siendo el codo
solamente accesible por una abertura de entrada que ha sido
mecanizada, la tapa 2 está fijada sobre la abertura de entrada y la
rampa 3 unida a la tubuladura 16 atravesando la tapa de obturación 2
en su parte central. La rampa 3 dispuesta según el eje del codo 1
comprende un tubo externo 3a sobre el cual están fijadas las toberas
de aspersión 15 y un tubo interno 3b coaxial al tubo 3a (figura
3).
El tubo externo 3a comunica, en una primera
extremidad abierta, con un colector de fluido de descontaminación
alimentado por la tubuladura 16 y la canalización 4 y lleva, en su
extremidad opuesta cerrada, un conjunto 19 de obturación de la
segunda extremidad del codo 1.
El conjunto de obturación 19 comprende un
obturador hinchable 20 alimentado en gas bajo presión, desde el
exterior del codo 1, por un conducto 21 dispuesto a lo largo de la
rampa 3.
El tubo interior 3b de la rampa 3 comprende una
primera parte de extremidad unida a un conducto de evacuación a
nivel de la tapa de obturación 2 y una segunda extremidad abierta
situada de manera adyacente a la superficie superior del dispositivo
de obturación 19 que comprende un conjunto rígido de soporte del
obturador hinchable 20.
Para colocar la rampa 3 en el interior de un
codo de tubería primaria accesible por una primera extremidad
abierta, se introduce, con el obturador 20 en estado deshinchado, el
dispositivo de obturación 19 que se hincha tan pronto está colocado.
Se introduce después la rampa 3 en el interior del codo hasta apoyar
la tapa de obturación 2 sobre la primera extremidad del codo 1.
Se fija la tapa de obturación por unos medios
mecánicos sobre la primera extremidad del codo 1 y se hincha el
obturador hinchable 20 hasta cerrar de manera estanca la segunda
extremidad del codo 1, estando la limpieza de la superficie interior
del codo por la rampa entre la primera extremidad cerrada por la
tapa 2 y la segunda extremidad del codo cerrada por el obturador
hinchable 20.
El fluido de descontaminación enviado en el
espacio anular periférico de la rampa 3 entre los tubos 3a y 3b está
distribuido por las toberas 15, en forma de chorros de limpieza
bajo presión 14 recubriendo el conjunto de la superficie del codo 1.
El fluido de descontaminación conteniendo partículas de sustancias
radioactivas arrancadas a la superficie interior del codo 1 o
sustancias disueltas está recuperado por el tubo 3b unido a una
instalación de aspiración tal como una bomba de aceleración.
Los dispositivos representados a las figuras 2 y
3 pueden ponerse en práctica tanto para efectuar la descontaminación
de codos, como descrito arriba, como trozos rectos de canalizaciones
primarias.
A la figura 4, se ha representado una
instalación de descontaminación utilizada para descontaminar la
parte hidráulica de una bomba primaria comprendiendo un conjunto
desmontable 22 constituido de la rueda de bomba 22a, de un árbol
impulsor de la rueda de bomba y de una barrera térmica recibiendo
juntas de estanqueidad.
La rueda de bomba 22a y la envoltura de barrera
térmica que está en contacto con el agua primaria del reactor
nuclear durante el funcionamiento del reactor pueden recubrirse por
sustancias radiactivas tales como óxidos que se depositan sobre la
rueda de bomba y una parte del soporte durante el funcionamiento del
reactor nuclear.
La hidráulica de bomba debe ser revisada y, para
intervenir, se debe descontaminarla después de un cierto tiempo de
funcionamiento sobre el circuito primario del reactor nuclear. Esta
descontaminación por el procedimiento de la invención no puede
ponerse en práctica en el interior del cuerpo de bomba, dado que no
es posible introducir una o varias rampas de pulverización en el
cuerpo de bomba.
A la figura 4, se ha representado la instalación
permitiendo descontaminar la hidráulica de bomba; los elementos
presentando funciones análogas en el caso del dispositivo
representado a la figura 4 y en el caso del dispositivo de las
figuras 1 a 3 están designados por las mismas referencias.
La instalación comprende en particular un cuerpo
hueco 1 constituido por una cuba en la cual está colocado un
conjunto de rampas de aspersión 3 cuyas toberas 15 están dirigidas
hacia la parte central de la cuba de limpieza 1 según la cual está
situado el eje del árbol de la bomba.
La cuba 1 comprende un borde superior sobre el
cual puede venir reposar la barrera térmica 22, de manera tal que la
parte de la bomba a limpiar comprendiendo la rueda de bomba 22a y la
envoltura de la barrera térmica sea dirigida hacia las toberas 15 de
la rampa 3.
Se puede utilizar un conjunto de rampas 3
comprendiendo una pluralidad de elementos de rampa colocados en unas
disposiciones paralelas al eje de rotación de la rueda de bomba,
alrededor de la rueda de bomba y de la envoltura de barrera
térmica.
Se puede igualmente utilizar únicamente una o
dos rampas de un conjunto de rampas y hacer girar la rueda de bomba
y la barrera térmica alrededor del eje de la rueda de bomba, durante
la limpieza.
La instalación de descontaminación comprende una
capacidad de almacenamiento de reactivo de descontaminación 8, una
bomba alta presión 5 permitiendo inyectar fluido de descontaminación
bajo presión de la capacidad 8 en el conjunto de rampas 3 y una
bomba de aceleración 10 unida a una parte inferior de vaciado de la
cuba 1 mediante una tubería 11 y a la capacidad de almacenamiento
por un conducto de retorno 9.
La instalación funciona de la misma manera que
las instalaciones que han sido descritas anteriormente.
El fluido de descontaminación bajo presión está
enviado por la bomba alta presión 5 en el conjunto de rampas 3, como
representado por la flecha 6, de manera que los chorros 14 formados
por las rampas del conjunto de rampas vienen en contacto con el
conjunto de las superficies externas de la rueda de bomba 22ª y de
la envoltura de barrera térmica. Los chorros 14 bajo presión
producen, por efecto mecánico, el despegue de partículas de
sustancias radioactivas de las diferentes partes de la superficie
externa de la rueda de bomba y la disolución de sustancias
radioactivas por disolución química.
El fluido de descontaminación recuperado en el
fondo de la cuba de limpieza 1 por el conducto de evacuación 11
contiene partículas de sustancias radioactivas y ciertas especies
radioactivas en forma disuelta en los reactivos de fluido de
descontaminación.
El fluido de descontaminación recuperado en el
fondo de la cuba de limpieza 1 puede filtrarse entes de ser
reintroducido en el depósito de almacenamiento 8.
Las rampas del conjunto de rapas de aspersión 3
están dispuestas de manera que se pueda alcanzar todas las partes de
la superficie exterior de la rueda de bomba y de la envoltura de
barrera térmica.
Evidentemente, una instalación tal como
representada a la figura 4 puede adaptarse para realizar la
descontaminación de diferentes tipos de componentes primarios de un
reactor nuclear.
Es posible sea de cambiar las rampas para
adaptarlas a la forma del componente a descontaminar, sea de cambiar
la cuba de limpieza 1 en su conjunto.
Las principales ventajas del procedimiento y del
dispositivo según la invención son las siguientes:
- la eficacia de la descontaminación está
mejorada debido a la combinación de los efectos mecánicos y
químicos. Los reactivos químicos permiten fragilizar las capas de
sustancias radioactivas, por ejemplo las capas de óxidos, por puesta
en solución de elementos constitutivos de estas capas. El efecto
mecánico de los chorros bajo presión permite arrancar las capas que
está fragilizadas por el ataque químico. Se puede así hacer
accesibles a la solución química de ataque las capas de óxidos
adyacentes.
- La renovación permanente de la solución
química de descontaminación al contacto de la superficie a
descontaminar permite mejorar la eficacia de la descontaminación. La
eficacia de la descontaminación está en efecto ligada al espesor de
la capa de difusión de la solución de ataque y por consiguiente a la
velocidad del fluido.
- Se disminuye el volumen de las soluciones
utilizadas y por consiguiente de los efluentes producidos durante la
limpieza. El volumen de solución de ataque necesario es el que basta
a hacer funcionar la bomba de alta presión sin descebado o
cavitación. Este volumen es generalmente mucho más débil que el
volumen necesario al llenado completo del cuerpo hueco en el cual se
encuentra la superficie a desconta-
minar.
minar.
- La parte exterior de un cuerpo hueco a
descontaminar sobre su superficie interna queda perfectamente exenta
de radioelemento proviniendo de la superficie a descontaminar,
debido a la ausencia de contacto entre las soluciones químicas de
descontaminación y la superficie exterior del cuerpo hueco.
- La manutención y la colocación de los
utillajes son más fáciles y necesitan unos medios de levantamiento
reducidos.
- Es fácil transformar una instalación de
descontaminación de tipo clásico comprendiendo un circuito de puesta
en circulación de líquido reactivo químico, por transformaciones de
poca importancia, Basta en general de instalar una bomba alta
presión para asegurar la pulverización del líquido reactivo químico
y eventualmente de una bomba de aceleración para la evacuación del
fluido de un cuerpo hueco en el cual se realiza la
descontaminación.
- No hay riesgos de desbordamiento de las
soluciones dado el cierre del cuerpo hueco que puede asegurarse de
manera estanca.
- El personal encargado de la descontaminación
soporta bajos caudales de dosis debido a la rapidez del montaje de
los utillajes necesarios para la descontaminación.
- La estanqueidad de la tapa de cierre que está
colocada sobre el cuerpo hueco puede realizarse de manera muy
sencilla.
La invención no se limita a los modos de
realización que se han descritos.
En ciertos casos, se puede utilizar unas rampas
telescópicas permitiendo alcanzar unas partes de la superficie a
descontaminar alejadas de la abertura de entrada del cuerpo hueco,
rampas provistas de una cabeza rotativa en su extremidad o
dispositivos comprendiendo brazos y toberas girando por reacción del
fluido bajo presión eyectado por las toberas. Así se puede realizar
la pulverización de los reactivos químicos de manera tangencial con
relación a la superficie a descontaminar.
Es posible prever unas rampas amovibles para
realizar la descontaminación de componentes de formas
diferentes.
En el caso en que el cuerpo hueco no presente
una simetría alrededor de un eje, se puede utilizar varias rampas
montadas sobre una misma tapa de cierre para permitir la
pulverización de chorros sobre superficies de geometría compleja del
componente a descontaminar.
De manera general, la invención puede aplicarse
en numerosos sectores de la industria nuclear.
Claims (14)
1. Procedimiento de descontaminación de una
superficie de un componente (7,22), especialmente metálico,
utilizado en el campo de la industria nuclear sobre la cual está
fijada al menos una sustancia conteniendo al menos un elemento
radioactivo, por puesta en contacto de la sustancia fijada sobre la
superficie con una solución de ataque químico, en el interior de un
cuerpo hueco (1,7), caracterizado porque se pone la solución
de ataque químico en estado líquido en contacto con la sustancia
fijada sobre la superficie a descontaminar, en forma de una
pluralidad de chorros bajo presión (14) producidos por una
pluralidad de toberas (15) solidarias de al menos una rampa (3)
montada en una posición fija con relación a la superficie a
descontaminar en el interior del cuerpo hueco (1,7) y teniendo una
forma adaptada a la geometría de la superficie a descontaminar, de
manera que los chorros (14) recubran totalmente la superficie a
descontaminar y efectúan el despegamiento de la sustancia
radioactiva de la superficie a descontaminar, por efecto mecánico de
chorro y por efecto químico de ataque, con una renovación permanente
de la solución de ataque químico liquido al contacto de la
superficie a descontaminar y que se evacúa, al exterior del cuerpo
hueco, la solución química, después de su puesta en contacto con la
sustancia radioactiva y la sustancia radioactiva en una al menos de
las formas siguientes: fase disuelta en la solución de ataque
químico, partículas arrancadas a la superficie metálica.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la superficie a descontaminar es una
superficie interna del componente (7) constituyendo el cuerpo hueco
(7), cubriendo los chorros bajo presión constantemente el conjunto
de la superficie interna del cuerpo hueco (7) a descontaminar, con
un recubrimiento eventual entre los chorros (14).
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque la superficie a descontaminar es la
superficie interior de un trozo de canalización (7) o de un codo del
circuito primario de un reactor nuclear de agua bajo presión
accesible por uno o por dos lados opuestos.
4. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el cuerpo hueco
(1) está delimitado por una cuba de limpieza y la superficie
exterior de un componente (22, 22a) dispuesto en el interior de la
cuba de limpieza (1).
5. Procedimientos según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la solución de
ataque químico contiene uno al menos de los reactivos químicos
siguientes: reactivos ácidos, reactivos básicos, reactivos neutros,
reactivos oxidantes, reactivos reductores.
6. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se eleva la
temperatura de los reactivos químicos hasta una temperatura
permitiendo mejorar la reactividad de la solución de ataque
químico.
7. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se recicla,
eventualmente después de regeneración, la solución de ataque químico
recuperada después de su puesta en contacto con la sustancia
radioactiva.
8. Dispositivo de descontaminación de una
superficie especialmente metálica de un componente (7,22) utilizado
en el campo de la industria nuclear sobre la cual está fijada al
menos una sustancia conteniendo al menos un elemento radioactivo,
por puesta en contacto de la sustancia fijada sobre la superficie
con una solución de ataque químico, en el interior de un cuerpo
hueco (1,7), comprendiendo un depósito de almacenamiento (8) unido a
un circuito de circulación de la solución de ataque químico
comunicando con el interior del cuerpo hueco (1,7),
caracterizado porque comprende, al menos una rampa (3)
comprendiendo una pluralidad de toberas (15), montada en una
posición fija con relación a la superficie a descontaminar en el
interior del cuerpo hueco (1,7) y teniendo una forma adaptada a la
geometría de la superficie a descontaminar, estando la pluralidad de
la toberas dispuesta para formar una pluralidad de chorros (14)
recubriendo totalmente la superficie a descontaminar, porque el
circuito (4, 7, 9, 11) comprende una tubería (4) de llegada de
solución de ataque químico bajo presión a la rampa (3), a partir del
depósito de almacenamiento (8), mediante una bomba alta presión (5)
y al menos una tubería (11,9) de evacuación de la solución de ataque
químico después de su puesta en contacto con la sustancia
radioactiva en el depósito de almacenamiento (8), mediante una bomba
de aceleración (10).
9. Dispositivo según la reivindicación 8, en el
caso en que el cuerpo hueco (1) es un trozo de canalización o un
codo del circuito primario de un reactor nuclear de agua bajo
presión y la superficie a descontaminar, la superficie interna del
trozo de canalización o codo, caracterizado porque comprende
una tapa (2) de cierre estanco del trozo o del codo de canalización
primaria a una primera extremidad, sobre la cual está fijada la
rampa de aspersión (3) unida a la tubería de alimentación
(4)en solución de ataque químico bajo presión, por una
tubuladura (16) atravesando la tapa de obturación (2), extendiéndose
la rampa (3) sensiblemente según un eje del trozo o del codo de
canalización primaria (1) y comprendiendo unas toberas (15)
dirigidas hacia la superficie interior del trozo o del codo de
canalización (1) del circuito primario.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque comprende una segunda tapa de cierre
(2') de una segunda extremidad del trozo o del codo de canalización
(1) del circuito primario.
11. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque la rampa (3) lleva, a una segunda
extremidad opuesta a su extremidad unida a la tubuladura (16)
atravesando la primera tapa de obturación (2) un dispositivo de
obturación (19) comprendiendo un obturador hinchable (20) y un
conducto (21) de alimentación del obturador hinchable en gas bajo
presión desde el exterior del cuerpo hueco (1).
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque la rampa (3) está constituida por dos
tubos coaxiales (3a, 3b), un tubo externo (3a) llevando toberas (15)
de formación de chorros (14) de solución de ataque bajo presión y un
tubo interno (3b) delimitando con el tubo externo (3a) un espacio
anular cerrado a la segunda extremidad de la rampa (3) alejada de la
tapa de obturación (2) y unido a un colector de alimentación en
solución líquida de ataque bajo presión, y que el tubo interno (3b)
de la rampa (3) está saliente con relación a la segunda extremidad
cerrada del espacio anular periférico de la rampa (3) para
desembocar por una extremidad abierta adyacente al dispositivo de
obturación (19).
13. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque el cuerpo hueco (1) es una cuba de
limpieza destinada a recibir un componente (22, 22a) en su parte
interna, en frente de al menos una rampa (3) de aspersión de chorros
de solución de ataque químico.
14. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque la bomba de
aceleración (10) está accionada mediante una unidad de mando (10a)
recibiendo una señal de un manómetro (13) de medida de la presión en
el interior del cuerpo hueco (1).
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